Etude de la karstification à partir des données de forages : le cas des Monts de Tlemcen (Algérie)

Résumé En Fr

Study of karstification from borehole data. The case of the Tlemcen mountains. The TIemcen mountains are the second largest carbonate massif in the north-west of Algeria, after the one of the Saida mountains. It is a large horst structure trending NE-SW, composed mainly of Upper Jurassic and Lower Cretaceous formations. The aquifers within it constitute the main water resource of the area. They are tapped by more than 160 boreholes, which constitute a great tool for studying the karst, especially its phreatic part. In the holes made by conventional drills, the total loss of drilling mud indicate karstification. The registration of the altitude of those losses permit to recognize the fissured and karstified levels. Three different aspects of karstifications were observed : an important fracturation, seen by complete loss of drilling mud during the drilling, important caves, observed by the free fall of drilling tools, and caves filled by karstic sediments, found thanks to diagraphies and the study of material brought up by the drilling. A statistical analysis of these data permitted to evidence the following elements : -The dolomitic fades is much more dominant than the limestone fades ; -The frequency of incidences slowly decreases with depth ; -The fracturation is most important in the first 120 to 130 m below the top of the karstified formations, although it does not disappear at depth. In the breakdown zone of TIemcen, situated in the northern piedmont part of the TIemcen mountain, 26 boreholes permitted to draw an isopach map of the thickness of the karstic cover as well as the top of the karstified formation. This one shows two hollow zones below 100 m depth in the SW and NE parts. The top of the jurassic carbonates shows a very irregular surface which might correspond to a karstic paleorelief that was drowned by the Miocene transgression. Finally, the last map shows a karstified surface that can possibly be connected to a pseudo-paleo-piezometric surface.

Les Monts de TIemcen constituent le massif carbonaté karstifié le plus étendu du nord-ouest algérien, après celui des monts de Saïda. Ils correspondent à un vaste horst de direction NE-SW et sont composés essentiellement de formations d'âge jurassique supérieur et crétacé inférieur. Les aquifères qui y sont contenus constituent la principale ressource en eau de la région. Ils sont captés par plus de 160 forages. Ces derniers se révèlent d'excellents outils d'observation du karst et en particulier de sa partie noyée. Dans les forages au rotary, les pertes totales de boue sont l'indice d'une karstification. L'enregistrement des côtes de pertes permet de repérer les niveaux fissurés et karstifiés. Trois différents aspects de cette karstification ont été observés : une fissuration importante, qui se traduit par des pertes totales de boue au cours du forage, des cavités importantes, qui se traduisent par des chutes libres d'outils de forage, et des cavités comblées d'un remplissage karstique, qui sont décelées grâce aux enregistrements de diagraphies et à l'étude des déblais. L'analyse statistique de ces données a permis de mettre en évidence les éléments suivants : -Le faciès dolomitique est nettement dominant par rapport au faciès calcaire ; -La fréquence de ces indices diminue lentement avec la profondeur ; -La fissuration est décelée d'une manière importante sur les 120 à 130 premiers mètres par rapport au toit des formations karstiques, sans pour autant qu'elle devienne inexistante en profondeur. Dans la zone effondrée de TIemcen, qui se situe sur les piémonts nord des Monts de TIemcen, un nombre important de forages (26) a permis d'effectuer une cartographie en courbes isopaques de la couverture du karst ainsi que celle du toit de la formation karstifiée. Cette dernière présente deux zones en creux à plus de 100 m de profondeur, dans les parties SW et NE. Le toit du substratum carbonaté jurassique présente une surface très irrégulière qui pourrait correspondre à un paléo relief karstique noyé par la transgression miocène. Enfin la dernière carte établie représente une surface de karstification qui pourrait être assimilée à une pseudo paléo-surface piézométrique.