caractérisation structurale de la jonction de l’atlas de béni mellal avec la plaine de tadla (maroc) par les méthodes géophysiques et l’imagerie spatiale.

Abstract

Au Maroc, les aquifères karstiques constituent des réserves en eau souterraine importantes et contribuent d’une façon significative à la recharge des plaines arides et semi-arides adjacentes. Les modalités de transferts d’eau de la jonction du massif karstique de l’Atlas de Béni Mellal et la plaine de Tadla demeurent jusqu’à aujourd’hui mal connues en raison de la complexité structurale et l’hétérogénéité de ce système karstique. Le présent travail a pour but de montrer l’intérêt de la géophysique et de la télédétection spatiale dans la caractérisation du réseau de fractures qui contrôle les conditions d’écoulement souterrain et influence sur le comportement hydrodynamique de l’aquifère karstique de Béni Mellal. L’apport de l’imagerie radar Sentinel-1 a permis d’établir une carte de fracturation à l’échelle du massif karstique de Béni Mellal et la plaine de Tadla d’une part et de surmonter certains problèmes souvent rencontrées en cartographie structurale dans les zones montagneuses liées à la difficulté d’acquisition des données à petite échelle spatiale et à l’inaccessibilité pour certains endroits d’autre part. L’analyse statistique, directionnelle, fractale et spatiale des réseaux de la fracturation a permis de caractériser et quantifier leur répartition, leur amassement et de vérifier leur état de connectivité. En effet, plusieurs amas de fractures orientés selon deux directions privilégiées NE-SW à ENE-WSW et NW-SE ont été identifiés dans la zone d’étude dont l’alignement épouse la présence de plusieurs émergences qui sourdent à un débit important notamment les sources situées autour d’Ain Asserdoune (Tamegnounte, Sid Bouyakoub, Ain El Ghazi…) et au Nord-Ouest de l’axe Taghzirt-El Ksiba (source Ghorm El Alem, Aït Daoud, Sidi Maati…). Ceci fournit un argument en faveur de l’existence d’un réseau de fractures hydrogéologiquement actif qui draine les eaux atlasiques en direction de la plaine de Tadla. Cette interprétation corrobore avec les observations de terrain qui évoquent la présence de dépôts travertineux à ces endroits. L’étude de la fracturation par l’imagerie spatiale réalisée sur la totalité de la zone d’étude a été complétée par l’interprétation qualitative et quantitative des données gravimétriques et aéromagnétiques. L’analyse de corrélation spatiale entre la répartition des différentes sources du Dir et le réseau de fractures a permis de comprendre le fonctionnement hydrogéologique de ces sources et les conditions de leur émergence. Ces dernières apparaissent dans les zones du croisement des chevauchements avec les failles décrochantes. En effet, le jeu combiné des chevauchements avec les failles décrochantes orientées NE-SW à ENE-WSW et N-S a provoqué une extension locale permettant ainsi la résurgence des eaux atlasiques à la surface. L’émergence de ces sources aurait donc son origine dans l’accumulation des eaux météoriques qui s’infiltrent et forment en profondeur des cours d’eau souterrains dont la circulation se fait lentement au sein du karst superficiel de ce réservoir carbonaté. Cependant, à l’approche du front des chevauchements la vitesse de circulation des eaux souterraines s’accélère en raison de l’augmentation de la karstification sous l’effet de la tectonique qui a broyé les dolomies et les calcaires liasiques à ces endroits. En général, plusieurs modèles d’ouvertures en demi pullapart, tail-crack ou selon une géométrie variable des failles ont été identifiées. La Tomographie de Résistivité Electrique (TRE) réalisée à différents sites, a confirmé la présence de deux directions majeures de failles orientées NE-SW et NW-SE qui corrèlent bien avec les directions détectées à la surface par la télédétection radar. L’interprétation des modèles de résistivités électriques 2D a permis de déterminer l’organisation de la structure du réservoir carbonaté de l’Atlas de Béni Mellal qui montre clairement une succession de remontée et d’abaissement des blocs liasiques disloqués au regard des failles. Cette structure résulte d’une évolution tectonique récente depuis le Tertiaire ayant pour conséquence une oscillation de niveau de base avec un basculement de la dalle liasique vers l’Ouest causant une diversification des axes de drainage des eaux qui circulent et convergent dans cette direction.