UNIVERSITE KASDI MERBAH – OUARGLA

FACULTÉ DES HYDROCARBURES, DES ÉNERGIES RENOUVELABLES ET DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS

DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERSONO

Mémoire de Master Académique

Domaine : Sciences de la Terre et de l’Univers Filière : Géologie Spécialité : Géologie des bassins sédimentaires

THEME

Les formations alluvionnaires d'Oued Guebli Nord Est algérien : Etude géologique, géophysique et sédimentologique,implications paléoenvironnementales

Présenté par

Mme. Merzougui Amina

Soutenu publiquement

Devant le jury :

Président : M. A. BUniv. Ouargla Mme. ZiouitKhaldia Promoteur : M. RemitaAbdEllatif M. A. AUniv. Ouargla Examinateur : M. LaouiniHamza M. A. A Univ. Ouargla

Année Universitaire :2016/2017

Année Universitaire : 2017/2018

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Remerciement

Je tiens tout d’abord, à remercier Dieu le tout puissant et miséricordieux, qui m’a donné la force te la patience d’accomplir ce modeste travail.

En second lieu, je tiens a remercier mon encadreur Mr : REMITA ABD ELLATIF pour l’orientation, la confiance, la patience et son aide durant la période du travail. Qu’il trouve dans ce travail le fruit de ses efforts.

Mes vifs remerciements vont également au membres du jury pour l’intérêt qu’ils ont porté à ma recherche en acceptant d’examiner mon travail et de l’enrichir par leurs propositions.

Enfin, je tiens a remercier tout les personnes qui ont participées ,de prés ou de loin, à la réalisation de ce travail.

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Dédicace

Nul œuvre n’est exaltants que celui réalisé avec le soutien moral et financier des personnes qui nous sont proches. Je tiens à exprimer ma plus profonde reconnaissance à : - Ma mère, qui a œuvrée pour ma réussite, de par son amour, son soutien, tous les sacrifices consentis et ses précieux conseils, pour toutes son assistance et sa présence dans ma vie, reçois à travers ce travail aussi modeste soit-il, l’expression de mes sentiments et de mon éternelle gratitude. - Mon père, qui peut être fier et trouver ici le résultat de longues années de sacrifices et de privations pour m’aider à avancer dans la vie. - Mon frère et mes sœurs, qui n’ont cessé de m’aider et de m’encourager. - Mes défunts grands parent paternelles que dieu les accueilles dans son vaste paradis. - Mes grands parents maternels. - Mes tantes, oncles, cousins et cousines. - Mes amis et amies qui n’ont cessé de m’encourager. - Tous mes compagnons de promotion. - Le corps professoral et administratif de la faculté des sciences de la terre et de l’univers, université KasdiMerbbah Ouargla.

Trouver ici l’expression de ma profonde gratitude et reconnaissance.

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Tableau de matières Remerciement…………………………………………………………………………. I Dédicace……………………………………………………………………………….. II Tableau des matières…………………………………………………………………... III Liste des figures………………………………………………………………………... IV Liste des tableaux……………………………………………………………………… V Introduction générale…………………………………………………………………... 01 CHAPITRE I : GENERALITE………………………………………………………. 03 L’ère quaternaire…………………………………………………………………...... 04

I.1. Milieu fluviatile…………………………………………………………………..... 04

I.2.Les terrasses alluviales……………………………………………………………... 04 1.2.1 Définition………………………………………………………………………… 04 I.2.2. Terrasses locales………………………………………………………………… 05

I.2.3. Terrasses principales…………………………………………………………….. 05

I.2.3.1 Caractères…………………………………………………………………...... 05

I.2.3.2. Mécanismes généraux…………………………………………………………. 05

I.2.3.3. Identification structural des terrasses………………………………………….. 06 a- Les terrasses de stabilité………………………………………………………. 06 b- Les terrasses de remblaiement………………………………………………... 06

I.3.3. Types des terrasses……………………………………………………………… 07

a- Les terrasses eustatiques……………………………………………………….. 07

b- Les terrasses climatiques……………………………………………………... 07 b.1. Terrasses fluvio- glaciaires………………………………………………………... 07 b.2. Terrasses péri glaciaires………………………………………………………... 08 b.3. Terrasses des régions arides ……………………………………………………… 08

c- Terrasses climato-eustatique…………………………………………………... 08

CHAPITRE II : LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-GEOGRAPHIQUE…… 09 II.1-Situation géographique…………………………………………………………… 10 II.2- Identification administrative et aménagement dans le bassin…………………… 10

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II.3. L’étude géomorphologique de la plaine………………………………………… 11 II.3.1. Les bordures …………………………………………………………………... 11 II.4 Hydro climatologique de la zone d'étude………………………………………… 24 II.4.1- climat…………………………………………………………………...... 12 II.4.1.1 L’humidité…………………………………………………………………...... 12 II.4.1.2 Le vent…………………………………………………………………... …… 12 II.4.1.3 La pluie…………………………………………………………………...... 12 II.4.1.4 La température………………………………………………………………… 13 II.4.2 La végétation…………………………………………………………………...... 13 II.4.3- Réseau hydrographique ………………………………………………………... 13 II.4.3.1. Les niveaux quaternaires……………………………………………………. 13 1. La basse terrasse du niveau I……………………………………………... 13 2. Le niveau II……………………………………………………………….. 14 3. Le niveau III……………………………………………………………… 14 4. Le niveau IV……………………………………………………………… 14 5. plus haut niveau (niveau V) ……………………………………………… 14 II.5. Faciès chimiques de la nappe de -……………………… 15 CHAPITRE III : LES CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES…………………... 17 III.1-Géologie régionale……………………………………………………………….. 18 III.2- Stratigraphie……………………………………………………………………... 19 III.2.1-Les unités antérieures au Lutétien……………………………………………... 19 III.2.1.1-Le Socle Kabylie : série métamorphique…………………………………….. 19 III.2.1.2- la chaîne calcaire : série sédimentaire……………………………………….. 20 III.2.1.3-Les séries de flysch Kabyle…………………………………………………... 21 III.2.1.4-les séries telliennes…………………………………………………………… 21 III.2.2- Les unités stratigraphiques postérieures Lutétien……………………………... 22 III.3- Tectonique et paléogéographie………………………………………………….. 23 III.3.1- la période de sédimentation du Secondaire au Tertiaire………………………. 23 III.3.2- les phases tectoniques majeures……………………………………………….. 23 III.3.2.1-la phase Atlasique…………………………………………………………… 23 III.3.2.2- la phase alpine……………………………………………………………….. 23 III.3.3-les mouvements tectoniques……………………………………………………. 24 III.4. Géologie locale…………………………………………………………………... 25

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III.4.1. Sous bassin d’………………………………………………………. 25 III.4.2. Sous bassin de Tamalous………………………………………………………. 26 CHAPITRE IV : ETUDES GEOPHYSIQUE …………………………………….. 27 IV.1 Introduction…………………………………………………………………...... 28 IV.1.1.Compagne des prospections géophysiques ………………………………... 28 IV.1.2.Les objectifs d’étude ………………………………………………………. 28 IV.1.3.Technique de prospection ……………………………………………………. 28 IV.2.Caractéristiques de la zone étudiées……………………………………………. 28 IV.3.Interprétation des résultats ……………………………………………………... 29 IV.3.1 Interprétation des courbes de sondage électrique ……………………………. 34 IV.3.2Interprétation des cartes d’iso-résistivités apparentes et de la carte de 34 résistance.Transversale………………………………………………………………… IV.3.2.1.Buts d’établissements de ces cartes ………………………………………... 34 IV.3.2.2.Interprétation de la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=10 m………… 34 IV.3.2.3. Interprétation de la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=30 m……….. 35 IV.3.2.4. Interprétation de la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=100 m………… 35 IV.3.2.5. Interprétation de l’évolution de résistivité apparente avec la profondeur…. 35 IV.3.2.4.Interprétation de la carte de résistance transversale …………………………. 38 IV.3.3 Coupe géo électrique …………………………………………………………... 39 IV.3.3.1 Utilité des courbes géo électriques …………………………...……………… 39 IV.3.3.2 Interprétation des courbes géo électriques …………………………………... 40 IV.4 conclusion………………………………………………………………………… 40 CHAPITRE V :MATERIELS ET METHODES……………………………………... 49 V.1.Introduction ………………………………………………………………………. 50 V.1.1. Sur terrain…………………………………………………………………...... 50 V.1.2. Au laboratoire………………………………………………………………….. 50 V.1.2.1. La granulométrie…………………………………………………………… 50 V.1.2.2. Définitions des paramètres granulométriques utilisés………………………. 51 V.1.2.2.1.Le mode (Mi)……………………………………………………………… 52 V.1.2.2.2. La médiane (Md)………………………………………………………… 53 V.1.2.2.3. Le graphicmean (Grain moyen) (MZ)…………………………………… 53 V.1.2.2.4. Le classement (Inclusive Graphic ou Standard Déviation) (δi)………… 53 V.1.2.2.5. L’Asymétrie (Inclusive GraphicSkewness) (Ski) ……………………….. 54

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V.1.2.2.6. Le kurtosis ou coefficient d’acuité(KG)………………………………… 54 V.1.2.2. Détermination morphoscopique……………………………………………... 55 V.2.2.3 Les analyses chimiques …………………………………………………….. 56 V.2.2.3.1.Teneur des carbonates……………………………………………………… 56 V.2.2.3.2Teneur en matière organique (méthode de perte au feu « PAF »)………….. 56 V.2.2.3.3.la teneur en sulfate et gypse………………………………………..……… 56 CHAPITRE VI : ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE……………………….……...... 57 VI.1.Étude stratigraphique de la terrasse Meraia……………………………………. 59 VI.2.Étude sédimentologiques de la terrasse Meraia…………………………….…… 62 VI.2. 1.Prélèvements et Résultats……………………………………………………… 62 VI.3.Synthèse de la coupe Meraia Oued Guebli cuvette de Tamalous ……………….. 70 VI.4 Modes de transport ………………………………………………………………. 73

VI.4.1. Mode de transport des sédiments …………………………………………….. 73

VI.5. Etude Morphoscopique ………………………………………………………… 75 Conclusion générales …………………………………………………………………. 77 Annexe A Annexe B Résumé .

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Liste des figures

Figure 01 - Terrasse de remblaiement avec lentilles de crues. 06

Figure 02 : .Carte de la Situation géographique du bassin versant de l’Oued 11 Guebli (MECIBAH 2017). Figure 03 : Carte du chevelu hydrographique du bassin versant de l’Oued 15 Guebli(I.MECIBAH (2008). Figure 04 : Répartition des faciès chimiques dans la plaine de Tamalous. 16 (I.MECIBAH (2008). Figure 05 : situation du massif de petite kabylie dans le domaine. 19 Figure 06 : Carte géologique de la région de d’après J. M. Vila. 25 Figure 07 : Coupe géologique dans le bassin de Tamalous (J F Raoult 1974, 26 1975). Figure 08: Situation des travaux géophysiques 29 Figure 09 : Courbe de S-E typique pour les argiles du Numidien 31 Figure 10 : Interprétation des S-E montrant des modifications lithologiques dans 32 la formation argileuse de Numidien. Figure 11: Exemple de variation de divers matériels détritiques au niveau des 33 argiles du Numidien. Figure 12 : Carte d’équi-résistivité apparente AB/2=10 m. 36 Figure 13 : Carte d’équi-résistivité apparente AB=30m 37 Figure 14: carte d’équi-résistivité AB/2=100 m. 38 Figure 15: Carte des résistivités transversales. 39 Figure 16 : Coupe géophysique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils 41 À, B, C. Figure 17 : coupe géo électrique de la plaine de Tamalousaux niveau des profils D 42 et E.

Figure 18 : Coupe géo électrique de la plaine de Tamalous aux niveau des profils 43 H,G,F. Figure 19: Coupe géoeléctrique de la plaine de Tamalous aux niveau des profils 44 K,J,I. Figure 20 : Coupe géoelectrique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils 45 M.L. Figure 21 : Coupe géoelectrique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils 46 N.R.. Figure 22: Coupe géoelectrique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils 47 P.Q.

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Figure 23: Coupe lithologique des alluvions 48 Figure 24 : Classification dimensionnelle des sédiments détritiques en mm et en 51 μm et leurs équivalents à l’échelle phi (d’après C.K. Wentworth, 1922). Figure 25 : Courbe de fréquence (classement et asymétrie). 52 Figure 26 : Coupe lithologique d’oued Guebli terrasse de Meraia. 58 Figure 27 : Classification des sols fins des différentes unités de terrasse Meraia 62 (Oued Guebli) cuvette de Tamalous. Figure 28 : Récapitulatif des indices granulométriques des 9 échantillons 71 Figure 29 : Diagramme des différentes fractions de la granulométrie globale de 72 la coupe (gravier, cailloux, sable, silt, argile). Figure 30 : Mode de transport des sédiments 73 Figure 31 : Diagramme de variation morphoscopique en fonction de la profondeur 75 Figure 32 : Morphoscopie des sables de la coupe de terrasse Meraia 76 agrandissement x05

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Liste des tableaux :

Tableau 01: Interprétation des données géophysiques 30 Tableau 02: L’indice de classement et environnement de dépôt 54 Tableau 03: Le coefficient d’asymétrie de l’analyse granulométrique 54 Tableau 04: Le coefficient d’acuité de l’analyse granulométrique 55 Tableau 05: Les unités stratigraphiques de la coupe de Tamalous (Oued Guebli) 61 Tableau 08: Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 1 63 Tableau 07: paramètres granulométriques du niveau 1 63 Tableau 08: Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 2 64 Tableau 09: paramètres granulométriques niveau 2 64 Tableau 10 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organiques niveau 3 64 Tableau 11 : paramètres granulométriques niveau 3 65 Tableau 12 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 4 65 Tableau 13 : paramètres granulométriques niveau 4 65 Tableau 14 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 5 66 Tableau 15 : paramètres granulométriques niveau 5 66 Tableau 16 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 6 67 Tableau 17 : paramètres granulométriques niveau 6 67 Tableau 18 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organiques niveau 7 68 Tableau 19 : paramètres granulométriques niveau 7 68 Tableau 20 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 8 68 Tableau 21 : paramètres granulométriques niveau 8 69 Tableau 22 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 9 69 Tableau 23 : paramètres granulométriques niveau 9 69

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Liste des annexes

Annexe A : Analyses granulométrique

Annexe B : Analyses sédimentometrique

Annexe C:Courbe granulométrique de l’échantillon 1

Annexe D:Courbe granulométrique de l’échantillon 2

Annexe E:Courbe granulométrique de l’échantillon 3

Annexe F:Courbe granulométrique de l’échantillon 4

Annexe G:Courbe granulométrique de l’échantillon 5

Annexe H:Courbe granulométrique de l’échantillon 6

Annexe I:Courbe granulométrique de l’échantillon 7

Annexe J:Courbe granulométrique de l’échantillon 8

Annexe K:Courbe granulométrique de l’échantillon 9

Annexe L:Tableau Recapitulatif Des Resultats De L’etude Morphoscopique.

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Introduction générale

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INTRODUCTION GENERALE Le « Quaternaire » est la période de temps le plus récente et la plus courte de l’échelle géologique. Elle constitue la dernière époque du Cénozoïque et des temps phanérozoïques. Le Quaternaire comprend un terme inférieur, Pléistocène et un terme supérieur, Holocène. Par convention, le Pléistocène est compris entre 1,87 million d’années et 10 000 ans et l’Holocène entre 10 000 ans et le présent. Les sédiments d’âge quaternaire sont représentés par trois types de faciès :

1) Les lœss

2) Les terrasses alluviales

3) Les dépôts marins, estuariens et grottes. Les grands traits géologiques de la région ont été tirés surtout des travaux de P.P.BOUILLIN (1977). Le bassin versant de l’Oued Guebli, est situé au Nord- Ouest de la Wilaya de Skikda appartient au bassin côtier constantinois centre (code N°03). Il est drainé par l’Oued Guebli et ses affluents. Ce bassin s’étend du 6° 23’au 6° 47’de longitude Est et du 36°35’ au 36°58’ de latitude Nord. Il couvre une superficie de 993 Km2 et se trouve presque totalement inclus dans le territoire administratif de la wilaya de Skikda En effet, notre terrain d’étude se situe dans l’ensemble géologique de l’Atlas tellien Oriental. C’est sous l’impulsion de Mr DURAND- DELGUA avec la collaboration de J. F.RAOULT, P. P. BOUILLIN et J. M. VILA que la géologie très complexe de la zone a pu être établie, (étude par la suite réactualisée par des chercheurs tel que H. DJELLIT (1987). et Y.MAHJOUB (1991). La petite Kabylie est formée de plusieurs ensembles géologiques séparés par des Contacts anormaux. On y distingue du Nord au Sud (ordre représentatif de la paléogéographie Initiale) :  le socle Kabyle ;  la chaîne calcaire ;  les séries des flysch ;  Les séries telliennes. L'objectif de ce mémoire est d'attribuer à une meilleure connaissance de l'environnement et la nature de dépôts

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Dans notre mémoire nous tenterons de faire:

- Une étude géologie et climatologique de la région afin de déterminer les différents ensembles géologique et le climat

- Matériel et méthodes d'études

- étude géophysique par prospection électrique effectuée sur le terrain d’étude pour reconnaître la géométrie des corps sédimentaires et leurs épaisseurs afin de déterminer la nature lithologique des séries quaternaires.

- afin d’identifie l’ensemble des facies sédimentologique des terrasses alluviaux

- Une étude stratigraphique et sédimentologique pour but de déterminer la nature et l'environnement de dépôts de différentes unités constituant notre terrasse alluvial.

- Une étude de synthèse est incluse dans l’étude précédente, contenant une discussion des résultats.

- une conclusion générale concrétise les différents résultats

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Chapitre I : Généralités

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Chapitre I ………………………………………………………….………….. Généralités

I. L’ère quaternaire Dans la chronologie et la stratigraphie, l'ère quaternaire fait suite aux trois grandes ères de l'histoire de la Terre. Trois événements principaux dominent le déroulement de l'ère quaternaire : 1) Les glaciations, 2) Le développement des Hominidés, 3) L'activité volcanique. L’un des plus important faciès qui représenté les sédiments d’âge quaternaire est les terrasses alluviales.ces derniers développent dans un system fluviatile I.1.Milieu fluviatile :

En milieu continental, les rivières et les fleuves constituent les principaux agents dynamiques responsables de la collecte des particules détritiques issues de l’altération et de l’érosion, puis de leur transport jusque dans les bassins lacustres et marins (cf. Miall, 1978 ; Walker & Cant in Walker, 1984).

L’extension latérale des dépôts fluviatiles n’est importante que dans les plaines alluviales aux reliefs aplanis, et dans certaines dépressions côtières. La préservation des sédiments fluviatiles est favorisée dans les zones de fortes subsidence et accumulation, comme à la périphérie immédiate des océans en expansion ou dans les bassins versants intra- montagneux bordés de failles.

I.2 .Les terrasses alluviales I.2.1. Définition : La terrasse fluviale prend place parmi les éléments morphologiques de la vallée. C'est un gradin topographique formant palier sur les versants ; il s'étage entre deux surfaces, d'un côté il domine un niveau inférieur (terrasse ou fond de vallée) par un rebord abrupt ou un talus (« talus-limite ») ; de l'autre, il s'adosse à la retombée d'un niveau supérieur. La terrasse fluviale est donc une forme de relief, mais elle ne prend une pleine signification morphologique qu'en rapport avec les processus générateurs qui président à son élaboration. Elle se définit morphologiquement et génétiquement (Cf. H. Baulig 1952). On distingue les terrasses locales et les terrasses principales.

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Chapitre I ………………………………………………………….………….. Généralités

I.2.2. Terrasses locales : Les terrasses locales sont liées à des secteurs strictement limités ou à des étapes temporaires de l'érosion fluviale. Elles sont dues, par exemple, à un barrage par une coulée volcanique ou une coulée boueuse ; la rivière scie le barrage en s’encaissant ; il en résulte une terrasse. Ou encore, sans aller jusqu'au barrage, des affluents peuvent déverser un cône alluvial qui refoule la rivière principale, mais dont celle-ci peut saper l'extrémité en terrasse ; les talus alluviaux de lobe de méandre peuvent, par déplacement latéral de la rivière, donner lieu à un phénomène analogue. Ces terrasses locales quelle que soit leur dénomination (fausses terrasses, terrasses de cône alluvial, terrasses de recoupement, terrasses poly- géniques) ne sont que des accidents topographiques. I.2.3. Terrasses principales Les terrasses principales ont une tout autre signification morphologique. I.2.3.1 Caractères Les terrasses principales sont celles qui peuvent se suivre au long de la vallée sur des distances considérables ; elles sont généralement appariées, couplées de part et d'autre de la rivière ; leur surface horizontale et leurs dépôts (galets roulés) évoquent un écoulement fluvial parvenu à un stade avancé d'évolution ; elles apparaissent comme des fragments d'un lit majeur de cours d'eau, comme un ancien fond de vallée mis en relief par un enfoncement de la rivière.

I.2.3.2. Mécanismes généraux Les terrasses principales relèvent des mécanismes généraux suivants :

1. L'action fluviale comporte à la fois ablation et dépôt ; quand ces deux phénomènes se compensent, il y a équilibre, c'est-à-dire équilibre entre la puissance de la rivière (débit, vitesse) et la résistance (charge-masse, charge-calibre) : la surface de la terrasse correspond à un état d'équilibre du cours d'eau.

2. Le dégagement de la terrasse est dû à une incision de la rivière ; cette incision est causée par une reprise d'érosion qui résulte d'une rupture d'équilibre en faveur de la puissance de la rivière. Le déclenchement de la reprise d'érosion est provoqué : - Soit par un mouvement du sol qui accroît la pente ; - Soit par une oscillation climatique ; - Soit par un abaissement du niveau de base (mouvement eustatique négatif).

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Chapitre I ………………………………………………………….………….. Généralités

I.2.3.3. Identification structurale des terrasses Du point de vue morphologique, deux grands groupes de terrasses sont à distinguer : a- Les terrasses de stabilité : Les terrasses de stabilité correspondent à l'action prolongée d'un écoulement fluvial avec faibles variations du niveau moyen et à l'établissement d'une auge fluviale avec calibrage de vallée par le fleuve travaillant en régime constant ; le fleuve aplanit le fond en le laissant couvert d'une épaisseur assez uniforme d'alluvions. Une fois dégagées, ces terrasses laissent voir le soubassement de la roche en place et un revêtement alluvial de faible puissance ; ce revêtement ne dépasse pas en épaisseur la hauteur des crues ; il n'y a pas en effet d'accumulation durable, car les matériaux cheminent d'amont en aval : abandonnés par une décrue, ils sont repris par la crue suivante (figure 1). b- Les terrasses de remblaiement :

Les terrasses de remblaiement ont au contraire une épaisseur d'alluvions qui dépassent notablement ce que la rivière peut, ou plus exactement pouvait déplacer au cours de ses plus grandes crues; le matériel de la terrasse est formé de « lentilles alluviales » et il y a terrasse de remblaiement chaque fois que l'épaisseur des alluvions est un multiple élevé de l'épaisseur moyenne des lentilles.

Le remblaiement peut provenir, soit d'apports longitudinaux (par exemple, mouvement du sol entraînant une surrection à l'amont et une surcharge à l'aval), soit d'apports latéraux soliflués des versants et dépassant la capacité de transport de la rivière (Figure 01).

Figure 01 : Terrasse de remblaiement avec lentilles de crues.

I.3.3. Types des terrasses :

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Chapitre I ………………………………………………………….………….. Généralités

L'examen de la structure des terrasses et l'étude de leur dégagement conduit au classement des terrasses. Trois types peuvent être distingués :

- Les terrasses eustatiques ;

- Les terrasses climatiques ;

- Les terrasses climato-eustatiques.

a- Les terrasses eustatiques

Il est généralement admis qu'au Quaternaire chaque glaciation s'accompagne d'un abaissement du niveau de base marin avec surcreusement des embouchures; inversement la remontée du niveau marin pendant les périodes interglaciaires entraîne une phase de remblaiement, avec accumulation régressive vers l'amont et accumulation progressive vers l'aval.

b- Les terrasses climatiques :

Les oscillations climatiques peuvent être un processus générateur de terrasses au même titre que les oscillations eustatiques.

L'équilibre fluvial dépendant du rapport de la charge au débit, une modification de ce rapport détermine soit un remblaiement, soit un creusement du lit avec formation d'une terrasse ; les changements de climat interviennent puissamment pour une modification de ce genre. Aussi les terrasses climatiques ont provoqué des recherches récentes ; telles sont les terrasses fluvio- glaciaires, les terrasses péri glaciaires, les terrasses des régions arides. Toutes ces terrasses sont des terrasses de remblaiement.

b.1- Terrasses fluvio- glaciaires :

Les terrasses fluvio-glaciaires ont été étudiées depuis longtemps en Europe et en Amérique. Leur mécanisme morphologique est le suivant :

Lors de la progression du glacier, les matériaux grossiers, que le torrent glaciaire étale en nappe conique (cône de transition), sont charriés toujours plus avant vers l'aval ; lors de la récession du glacier (période interglaciaire), le dépôt des matériaux grossiers se fait régressivement vers l'amont ; le torrent glaciaire ne transporte plus que des alluvions plus fines ou amenuisées ; la pente d'écoulement est moins forte ; le torrent s'encaisse dans le cône de transition et dégage une terrasse.

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Chapitre I ………………………………………………………….………….. Généralités

Ces terrasses fluvio -glaciaires sont un des meilleurs indices des oscillations climatiques du Quaternaire. b.2.Terrasses péri glaciaires :

Elles résultent, en principal, d'oscillations climatiques affectant la végétation pendant les interglaciaires. En période froide aride ou semi-aride, la réduction de la couverture végétale accélère l'érosion des interfluves et des versants : les roches gélives se délitent et par solifluction, engorgent les vallées de dépôts que ne peuvent inciser les cours d'eau affaiblis ; au contraire une période froide humide, même avec une pluviosité moyenne, déclenche un creusement, car le débit des rivières en période péri- glaciaire est normalement élevé par suite d'une évaporation réduite. b.3.Terrasses des régions arides :

Elles s'inscrivent généralement dans les glacis qui bordent fréquemment le pied des reliefs (glacis d'érosion). Elles procèdent, comme les terrasses périglaciaires, des fluctuations climatiques de l'humidité. Pendant une phase humide, le sol est décomposé en profondeur, mais protégé par la végétation ; quand se produit une phase sèche, la végétation s'atrophie, puis disparaît dès le début de l'aridité ; le matériel meuble, sans couvert végétal, est la proie du ruissellement et des éboulements ; les cours d'eau, en surcharge, accumulent les dépôts en bordure de la montagne; les terrasses ; terrasses de remblaiement (figure n 01) ; sont donc construites lors du passage d'une période humide à une période sèche. Pendant la période sèche elle- même, peu de changements. Puis, lors du passage de la période sèche à la période humide, les cours d'eau ont des débits accrus (averses violentes) sans augmentation de charge ; alors se dégagent des terrasses par incision des dépôts. Ainsi dans la région atla- sique marocaine, J. Dresch (1938) distingue quatre niveaux de terrasses étagées, correspondant à quatre phases pluviales ou humides, séparées par des phases arides ou semi-arides. c- Terrasses climato-eustatiques

Ces terrasses apparaissent sur les rivières à alimentation glaciaire, tel le Rhône, qui à l'amont connaissent le phénomène d'accumulation fluvio-glaciaire et à l'aval, le remblaiement eustatique.

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Chapitre II : Cadre physique

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Chapitre II ……………………..Caractéristiques physico-géographique

II.1-Situation géographique Le bassin versant de l’Oued Guebli, est situé au Nord- Ouest de la Wilaya de Skikda appartient au bassin côtier constantinois centre (code N°03), Figure. 02). Il est drainé par l’Oued Guebli et ses affluents. Ce bassin s’étend du 6° 23’au 6° 47’de longitude Est et du 36°35’ au 36°58’ de latitude Nord. Il couvre une superficie de 993 Km2 et se trouve presque totalement inclus dans le territoire administratif de la wilaya de Skikda. Il est limité par les bassins versants: - Au Nord, par la mer Méditerranée. - Au Sud et Sud- Ouest par le bassin versant de Oued Rhumel. - A l’Est par le B.V de Oued Saf-Saf et le B.V de Oued Bibi. - Au Nord- Ouest par le B.V des côtières Cap Bougaroun. Et notamment par les lignes de partages des eaux des montages suivantes : - Au Nord, par la mer Méditerranée. - Au Sud par Dj. Sid Dris. Dj .Bit Ed Djazia et Dj. Ayata - A l’Ouest par Dj. El Goufi, Dj. El Krehak, Dj.Rokba, Col Melab, Dj. BeniMagdoul, Dj. BouLakroud, et Dj Ed Debar. - A l’Est par les massifs de . Dj .Sidi Ali Ben Zouit, Dj. Ach El Gab, Dj. MoulSra, Dj.BouSatouretDj. Boukhallouf. II.2- Identification administrative, aménagement dans le bassin Le bassin versant de Guebli occupe la partie Ouest de wilaya de Skikda englobe seize (16) communes appartiennent à ce bassin sont: Collo, , Oum Toub, Beni Oulbène, Bin el Ouiden, Zitouna, Tamalous, , , Ain Bouziane, , Ain Kechra, , O.Boubalout, et . Plus une petite partie de la commune de Zighoud Youcef faisant rentre de la wilaya de Constantine.

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Chapitre II ……………………..Caractéristiques physico-géographique

Figure 02 :Carte de la Situation géographique du bassin versant de l’Oued Guebli (Mecibah.I 2017). II.3. L’étude géomorphologique de la plaine : Se décompose (d’après l’étude de ALAIN MARRE (1981)) ; en quatre domaines distinct : II.3.1. Les bordures : Au Sud-est, elle est limitée par un talus rectiligne qui descend en pente régulière et forte depuis la Koudiat Draa Bou Diss, jusqu’a la basse terrasse de l’Oued Guebli et plus au Nord par un escarpement qui se termine au Ras-Frao. Au Nord-Ouest, elle est limité par un autre escarpement de direction Sud-est; mais traversé par de petits ruisseaux qui descendent depuis le Cheraia, il se termine sur la basse terrasse, mais se prolonge par une série de buttes ou de glacis qui dominent la basse plaine.

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Chapitre II ……………………..Caractéristiques physico-géographique

Au Sud-Ouest, elle se termine par une série de Koudiats plus ou moins importantes qui délimitent bien l’espace dans lequel est installe la plaine de Collo. En fin, au centre de la plaine, s’élève la KoudiatTelezza, qui domine de tous les cotes la basse plaine de Collo. II.4 Hydro climatologique de la zone d'étude II.4.1- climat La détermination des paramètres climatiques tels que précipitation et température permettent de déterminer une zone climatiquesub-humide à hiver tempéré (climat méditerranéen) II.4.1.1 L’humidité : L’humidité représente la quantité d’eau retenue dans l’air. Comme signalée plus avant, notre région d’étude (bassin de l’Oued Guebli) appartient à 1' étage climatique sub-humide. De ce fait et à partir des mesures enregistrées par la station de Guenitra, le mois de Juin est le mois le plus sec (avec un pourcentage de 45.12 %) et le mois le plus humide est le mois de Décembre (avec un pourcentage maximal égal à 59.80 %). II.4.1.2 Le vent : Les vents de Nord-Ouest et Ouest sont dominants respectivement avec quelques épisodes de Sirocco de direction Sud augmentant les températures. Donc le versant Ouest est le plus exposé aux vents. Leur violence atteint son maximum en Hiver au mois de janvier (1.35 m/s), tandis qu’en été leurs vitesses s’atténuent, pour atteindre le minimum au mois d’Août (0.82 m/s). II.4.1.3 La pluie : Les précipitations sont irrégulières d’une année à 1' autre avec, une pluviosité qui caractérise par une forte intensité des précipitations en hiver et d’une diminution des amplitudes pluviométriques en été. Plusieurs facteurs interférents pour donner un paysage présentant un climat à fort contraste entre le Nord et le Sud du bassin, dont les principaux sont l’importance du volume montagneux à proximité de la mer, le relief très compartimenté et la position par rapport aux vents humides du Nord. Au Nord, la zone la plus arrosée étant le massif de Collo où la pluie moyenne annuelle est de l’ordre de 1628.5 mm à Zitouna (altitude 548m). Les précipitations annuelles diminuent du Nord vers le Sud (1628.5 mm à Zitouna, 798.8mm à Guergoura et 571.7mm à Bou Halloufa. Les lois de l’éloignement de la mer, l’orographie et l’exposition des versants aux vents humides justifient les variations pluviométriques d’une zone à l’autre du bassin.

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II.4.1.4 La température : Le bassin versant de l’Oued Guebli faisant partie du grand ensemble régional du constantinois, subit les influences de la mer Méditerranée. Elle est caractérisée par des forts écarts thermiques. La saison froide s’étale de novembre à avril où l’on enregistre les minima les plus bas atteignant, la température minimale extrême baisse à -1.8 C° à décembre. La saison chaude est comprise entre Mai et Août. Elle est caractérisée par des moyennes maximales dépassant les 30C° ; les températures maxima extrêmes peuvent atteindre (43.7- 48.0 C°) étant enregistré aux mois de juillet et Août. II.4.2 La végétation La zone étudiée est hétérogène géologiquement et présente un climat sub- humide. La végétation est discontinue : steppe ou forêts. La couverture végétale (forêts) occupe une partie considérable du bassin versant de l’Oued Guebli, à l’exception de la plaine de Collo et celle de Tamalous ainsi que la partie méridionale du bassin ; ce qui permet de définir plusieurs étages, qui constituent un référentiel fort utile pour les reconstitutions paléoclimatiques. II.4.3- Réseau hydrographique Le réseau hydrographique est concentre autour de l’Oued Guebli qui descend depuis le bassin de Tamalous suivant un tracé Sud-Nord pour venir buter contre le KoudiatTelezza, il s’oriente alors vers le Nord-est apres sa confluence avec l’Oued Guergoura ; ce dernier, ainsi que ces affluents les Oued Zadra et Afflassane présentent dans la région des Koudiats un tracé curieux le tour de certains Koudiats en dédaignant des passages plus directes ; ceci s’expliquant par l’existence permanente et le rejet des failles de bordures après le Pliocène. II.4.3.1. Les niveaux quaternaires On trouve cinq niveaux Quaternaires dont les plus anciens sont plus dégradés: 1. La basse terrasse du niveau I La plaine de Collo proprement dite, de part et d’autre de l’Oued Guebli correspond ala très basse terrasse, au pied des versants de Telezza et Draa Bou Diss, de petits cônes caillouteux viennent se poser sur cette basse terrasse. D’après les analyses granulométriques des dépôts des différents niveaux, on peut conclure que contrairement aux quatre autres niveaux mis en place par l’Oued Guebli, le niveau I a été déposé par la mer.

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2. Le niveau II On le trouve surtout sur le piémont d’Aghbal à 20 mètres environ au-dessus de l’Oued Guebli. 3. Le niveau III C’est les restes d’une série de glacis descendant en pente régulière vers le fond de la plaine, ce niveau se trouve au pied des Koudiats El Halia et Zrikiya ; ils dominent les Oueds de 30mètres environ. 4. Le niveau IV Il se traduit par une série de replis tout autour de KoudiatZrikiya et sur le piémont d’Aghbal, ces formes dominent les Oueds de 70 mètres environ. 5. Le plus haut niveau (niveau V) Topographiquement, il est représenté par des buttes de petites tailles (KoudiatGuendebouetMsalleh) qui dominent les Oueds de 110 mètres environ.

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Il s’agit d’un matériel colluvial ; l’ensemble repose sur des grés karstifies et déformés du Second cycle marin Miocène post-nappes.

Figure 03 : Carte du chevelu hydrographique du bassin versant de l’Oued Guebli(I.MECIBAH (2008)) II.5. Faciès chimiques de la nappe de Tamalous -Bin el Ouiden Dans la plaine de Tamalous -Bin El Ouiden ont montre l’existence des nappes suivantes; la première nappe se localise dans les formations Quaternaires, la deuxième se trouve dans les formations d’âge Tertiaire et la troisième est représentée par les formations d’âge Secondaire. La classification des eaux souterraines de la plaine de Tamalous -Bin el Ouiden selon les analyses chimiques effectuées par Kuissam. L en juin 1998 sur 20 échantillons (puits),

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(Mémoire d’ingéniorats - contribution a l’étude hydrogéologique et hydro chimiques de la plaine de Tamalous -Bin el Ouiden. Université de Constantine), montre la dominance des faciès suivants (Figure 04). (MECIBAH, 2017) - Sulfaté sodique: IL est représenté par 8 échantillons sur 20, soit 40%. - Sulfaté calcique: IL est représenté par 2 échantillons sur 20, soit 10%. - Chlorurée sodique: IL est représenté par 6 échantillons sur 20, soit 30%. - Bicarbonaté sodique: IL est représenté par 4 échantillons sur 20, soit 20%.

Figure 04 : Répartition des faciès chimiques dans la plaine de Tamalous. (I.MECIBAH (2008))

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Chapitre III :

Contexte géologique

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Chapitre III………………………………………………………... Contexte Géologiques

III- LES CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES III.1-Géologie régionale Les grands traits géologiques de la région ont été tirés surtout des travaux de P.P.BOUILLIN (1977). En effet, notre terrain d’étude se situe dans l’ensemble géologique de l’Atlas tellien oriental. C’est sous l’impulsion de Mr DURAND- DELGUA avec la collaboration de J. F.RAOULT, P. P. BOUILLIN et J. M. VILA que la géologie très complexe de la zone a pu être établie, (étude par la suite réactualisée par des chercheurs tel H. DJELLIT (1987). et Y.MAHJOUB (1991). Ainsi la petite Kabylie est formée de plusieurs ensembles géologiques séparés par des contacts anormaux. On y distingue du Nord au Sud (ordre représentatif de la paléogéographie initiale) : . le socle Kabyle ; . la chaîne calcaire ; . les séries des flyschs ; . les séries telliennes. Et ces séries sont recouvertes localement par les argiles et les grés numidiens, les formations continentales post-nappes et le Pliocène marin. D’autre part le socle Kabyle, la chaîne calcaire, le domaine des flyschs, l’Oligo- Miocène Kabyle et numidien, constituent les zones internes, alors que le domaine tellien et le Miocène post-nappes constituent les zones externes, dans le domaine maghrébin. Et la complexité de cet édifice formé d’un empilement de nappes dont certaine ont été charriées sur une trentaine de kilomètres par des mouvements latéraux dues à plusieurs phases tectoniques. La première étant située au Lutétien, d’où la subdivision des formations en : . Les unités antérieures au Lutétien ; . Les unités postérieures au Lutétien ; . Les formations post-nappes.

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Figure 05 : situation du massif de petite kabylie dans le domaine (D’après Y.Mahjoub (1991)). III.2- Stratigraphie III.2.1-Les unités antérieures au Lutétien III.2.1.1-Le Socle Kabylie : série métamorphique Largement représenté dans la région de Collo, il comporte selon P.P.BOUILLIN trois ensembles superposés : deux sont métamorphiques et le dernier sédimentaire. a) Ensemble inférieur métamorphique : est constitué de Gneiss à biotite et muscovite avec des intercalations de marbre et d’amphibolites ainsi que de leptinites à grenat et disthène, des pyroxénites à grenat traduisant un métamorphisme complexe et de toute évidence polyphasé. b) Ensemble supérieur métamorphique : Constitué de phyllades et de schistes datées avec de nombreux quartz d’exsudation à la base, ainsi que de porphyroïdes oeillés blancs ou verdâtres, à litage grossier et à filons de quartz. c) Le troisième ensemble : principalement sédimentaire (ou peu métamorphisé) est constitué à la base de grauwaks, de spilites, d’amphiboles, de schistes et de pélite d’âge Ordovicien-Silurien; au sommet, des calcaires cristallins et noduleux puis des schistes et pélites gris verdâtres avec des débris de quartz, datés du Dévonien.

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Par ailleurs le socle Kabyle a été charrié sur les terrains Mésozoïques et Cénozoïques. III.2.1.2- la chaîne calcaire : série sédimentaire Étudiée surtout par J.F. RAOULT(1976) et J.M. VILA(1982), elle comporte trois sous zones et marque par sa physionomie et ces reliefs la limite entre le socle kabyle au Nord et les zones telliennes plus externes au Sud. D’autre par elle est caractérisée surtout par des formations carbonatées ayant un âge allant du Permo-Trias à l’Oligocène. a) la chaîne calcaire interne : La série est lacuneuse et très souvent condensée, ces calcaires massifs dont la sédimentation ont été interrompus par la phase du Lutétien supérieur. Elle est globalement caractérisée par des formations qui sont: . au Permo-Trias on a des grés ; . au Lias inférieur on a des carbonates ; . du Carixien au Néocomien on a des marno-calcaire; . du Paléocène à l’Yprésien on a des calcaires sableux ; . au Lutétien supérieur on a des carbonates. b) la chaîne calcaire médian : Ses formations ont comme caractéristique originale la présence de calcaire à micro faune pélagique du Crétacé supérieur. Au Lutécien. A la différence de la chaîne interne, elle ne présente pas de calcaire massif. Elle est constituée par les formations suivantes : . au Permo -Trias on a des argiles, des pélites et des grés ; . au Muschelkolk on a des calcaires fin ou graveleux ; . au Lias inférieur on a des calcaires blancs ; . du Lias moyen au Barrémien on a des marno-calcaire rouges et des marnes jaunes ; . au Crétacé moyen et supérieur on a des calcaires fins et des marnes ; . au Nummulitique I, on a des marnes argileuses. c) la chaîne calcaire externe : Elle a pour caractère original une forte épaisseur de calcaire massif, et constituée par les formations suivantes : . au permo-Trias on a des argiles, des pélites et des grés ; . au Trias supérieur on des dolomies bréchiques ; . au Lias inférieur on a des calcaires massifs ; . au Lias moyen on a des calcaires à silex ; . au Paléocène on a des conglomérats à la base et des marnes au sommet.

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N.B : la chaîne calcaire n’affleure pas dans la Kabylie de Collo. III.2.1.3-Les séries de flysch Kabyle Ce sont essentiellement des terrains d’âge allant du Crétacé à l’Eocène, et parmi lesquels on reconnaît deux types principaux : le flysch Maurétanien et le flysch Massylien. a) Flyschs Mauritaniens : La série est caractérisée par l’alternance des bancs argileux, calcaires et gréseux. Sur le plan lithostratigraphique, l’élément principal de ces flysch est la diminution de l’importance des grès Albo-Aptien depuis la série mauritanienne vers la série de Ziane. Il est constitué par les formations suivantes : . au Dogger on a des bancs de radiolarites et de calcaires fins ; . au Néocomien et Barrémien on a des marnes et des calcaires ; . à l’Aptien et l’Albien on a des grés ; . à l’Albien supérieur on des argiles verdâtres ou des marnes et des calcaires ; . au Cénomanien on a des calcaires bréchiques alternat avec des marnes claires ; . au Sénonien et au Turonien on des calcaires gris à quartz ; . au Paléocène on a des calcaires sableux ; . au Lutétien et à l’Yprésien on a des marnes et des argiles rouges. b) FlyschsMassiliens : La série s’étend essentiellement sur le versant Nord du Djebel Sidi Dris et au col du Kantour, elle présente une part importante de marnes et d’argiles ce qui favorise le développement de toutes les formes de glissement et de ravinement. Il comporte : . un flysch Albo-Aptien constitué d’argiles et de grés en bancs minces ; . un Vraconien-Turonien constitué de niveaux à phtanites ou abréches à la base surmontés par des calcaires fins et jaunâtres puis par des calcaires micro bréchiques et tout au somment on a des calcaires fins noirâtres ; . au Turonien supérieur et un Sénonien constitué de flysch à micro brèches. III.2.1.4-les séries telliennes Elles ont été étudiées par plusieurs géologues ces derniers ont pu définir plusieurs séries telliennes. Paléo géographiquement du Nord au Sud, on distingue : a) La série ultra tellienne : Définies en 1969 par DURAND- DELGUA, elles se caractérisent par un faciès essentiellement marneux et clair avec quelques bancs de calcaire et ayant un âge allant de l’Albien au Lutétien, ce qui donne des reliefs en général mous. b) Les séries telliennes (sens strict) :

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Ces séries vont du trias au lutétien et présentent des variations de faciès dans le temps à un lias de plate forme succédé un jurassique plus marneux. Le Crétacé, d’abord détritique devient marneux à argilo-calcaire. L’Eocène se caractérise par des marnes épaisses avec le classique faciès des calcaires l’Yprésien. c) Les séries péni- telliennes : Elles sont définies dans le Djebel Zouaoui (A Marre et al 1977), elles affleurent toujours au sud du Tell oriental algérien. Leur faciès très carbonaté les a fait confondre pendant longtemps avec les séries néritiques constantinoises. III.2.2- Les unités stratigraphiques postérieures Lutétien A partir du Priabonien une succession de phases tectoniques modifient la paléogéographique donnant trois types de séries: a) les séries antérieures à la phase Miocène : Elles sont caractérisées par : . les formations priaboniennes à blocs ; . Les formations de Nummulitique II: Etudiée par J.F RAOULT (1977), constituées par un flysch à dominance gréso-micacé avec localement des débris de socle et d’âge allant de la fin du Lutétien à l’Oligocène inférieur ; . Les formations Oligo-Miocène kabyle : Elles constituent la couverture sédimentaire discordante et transgressive du socle kabyle et comporte : des conglomérats à la base, des grés micacés et des argiles à débris du socle kabyle, et des silexites et des argiles à débris de calcaires et de grés d’âge Crétacé ou Eocène au sommet. . Les séries argilo gréseuses numidiennes : Relativement peu étendues dans la Kabylie de Collo, marquées à ses bases par des argiles vércicolores et un sommet daté de l’Oligocène supérieur. En grande Kabylie, ensuite viennent des gros bancs de grès et enfin des formations Supra numidiennes (marnes et silexites) atteignant le Burdigalien basal. b) Les formations poste nappe : Elles sont caractérisées par le Miocène marin post-nappes de la kabyle de Collo, comportent deux cycles : . le premier cycle est constitué de marnes grises ou bleues du Burdigalien supérieur (affleurant surtout au Nord de la plaine de Collo, d’une épaisseur de 200 à 300m). . le deuxième cycle est constitué de grés calcaires présentant des traces anciennes de karstification.

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c) les roches éruptives miocènes : Dans la Kabylie de Collo se développent de larges affleurements des roches éruptives. Les granites sont visibles dans les massifs du cap Bougaroun et Béni Toufout, ces affleurements ont généralement une morphologie particulière, ceux des dômes plus ou moins nets ayant environ 1 km de diamètre. Enfin, on doit signaler la présence de rhyolite qui apparaît soit en filons soit en massifs effusifs, c’est le cas au Kef Chraia (Nord-ouest de Collo). III.3- Tectonique et paléogéographie Les structures complexes observées au niveau de la petite kabyle sont le fait d’une longue histoire géologique ou l’on distingue essentiellement trois étapes : . une longue période de sédimentation ; . les phases tectoniques majeures (atlasiques et alpine) ; . la sédimentation et les mouvements tectoniques post-nappes. III.3.1- la période de sédimentation du Secondaire au Tertiaire Durant cette période, plusieurs domaines paléogéographiques ont été distingué, du Nord au Sud : le domaine kabyle ; la chaîne calcaire ; le sillon des flyschs (mauritanien et Massylien) et le domaine tellien (constitué des séries ulta-telliennes, épitelliennes et pénitelliennes). III.3.2- les phases tectoniques majeures III.3.2.1-la phase Atlasique C’est une phase de tectonique tangentielle qui s’est produite à la fin du Lutétien avec un charriage de la chaîne calcaire interne et médiane sur la chaîne calcaire externe et la superposition du socle kabyle sur les séries des flyschs et les séries telliennes. III.3.2.2- la phase alpine Au Burdigalien, la sédimentation numidienne se développe sur le flysch Massylien, lui même charrié sur les unités telliennes et le socle kabyle émergé depuis le Priabonien est à nouveau recouvert par la mer où se déposa l’Oligo-Miocène kabyle. Entre ces deux régions, le domaine où s’est sédimenté le Nummulitique il s’est soulevé en bourrelet. A l’Aquitanien, le flysch Maurétanien est charrié sur le flysch Massylien, la nappe néritique est charriées vers le Sud ; tandis que les séries numidiennes disloquées ont été charriées vers le Nord en position supra kabyle et vers le Sud sur les séries telliennes. Donc, selon J.M.VILLA, cette phase tectonique a fortement déformé les structures atlasiques en créant de nouvelles nappes dont l’ampleur est due à un raccourcissement de 200 km.

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III.3.3-les mouvements tectoniques La tectonique tangentielle qui a provoqué l’émersion du bourrelet de la série numidienne, qui va dans la petite Kabylie isoler, au Sud un domaine à sédimentation continentale et au Nord un domaine à sédimentation marine. On assiste ainsi à une tectonique en distension attestée par des coulées de larves et la mise en place de roches éruptives dans la région de Collo. Ces mouvements verticaux continuent de jouer durant le Quaternaire.

Figure 06 : Carte géologique de la région de Skikda d’après J. M. Vila

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III.4. Géologie locale III.4.1. Sous bassin d’Oum Toub: Il est creusé dans des roches tendres en aval du massif cristallin kabyle, il présente quatre niveaux d’altitude dont le plus haut se trouve dans le village de Oum Toub qui est estimée à 242 m d’altitude constitué de galets et d’argiles rouges. Le niveau le plus faible est représenté par les terrasses construites à 2 m au-dessus du cours des oueds. Les formations qu’on peut y rencontrer sont des galets surmontés par des sables gris à beiges. Le sous bassin est traversé par les deux plus importants affluents d'Oued Guebli qui sont Oued Fessa d’une longueur approximative de 7 kilomètres et Oued Khanga (6 Km).

III.4.2. Sous bassin de Tamalous : Objet de cette étude, il représente un haut niveau de terrasses qui est de 170 m d’altitude se situant à Tamalous marqué par des dépôts d’arènes non significatives. Un faible niveau de basses terrasses se situant à Sidi Mezghich puis prend une large extension à Tamalous marquées par des sables grises à beiges dominant le cours d’eau par un talus haut de 2 à 4 m. La cuvette de Tamalous, sur le cours moyen de l’oued Guebli est le plus étendu des sous bassins du socle Kabyle, fermé au Nord par le djebel Guern Aicha qui culmine à 561m et au sud le socle Kabyle remonte en pente jusqu’à 587 m d’altitude.

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Figure 07 : Coupe géologique dans le bassin de Tamalous (J F Raoult 1974,)

Chapitre IV :

Etude géophysique

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

IV.1.Introduction : Le but de l’étude par prospection électrique effectuée sur le terrain d’étude est de reconnaître la géométrie des corps sédimentaires et leurs épaisseurs afin de déterminer la nature lithologique des séries quaternaires. IV.1.1.Compagne des prospections géophysiques : Cette compagne a duré de la fin d’Avril1983 au 09/06/1983. Les travaux ont été réalisés par la société stroj-export, (prague-tchecolovaquie) et super visés par la direction régionale et de A.N.R.H de Constantine. IV.1.2.Les objectifs d’étude : Obtenir les informations générales concernant la situation morpho-structural du secteur étudies. Déterminer l’épaisseur des sédiments quaternaires et leur résistivité (en relation avec leur composition lithologiques). IV.1.3.Technique de prospection : Les mesures électriques ont été effectuées en utilisant : L’émetteur de courant électriques continu muni de deux électrodes A et B et pour mesurer la différence de potentiel entre les deux électrodes M et N tels que : DV=VM-VN Lorsque le milieu est hétérogène, les mesures donnent des résistivités apparentes £a qu’on peut déterminer par la formule suivante : £a=k.v/I Avec :- k : facteur géométrique dépendant de la disposition des électrodes A.B.M.N. -I : intensité du courant. -v : différence de potentiel entre les électrodes M et N. Travaux réalisés : Dans la localité Ain KecheraTamalous ont été effectuées 120 S-E réalisés pour la plupart dans le quadrillage 500x500 m. Une partie de S-E assez petite était située aux endroits de l’oued Guebli . L’implantation de S-E sur vingt profils orientés dans la direction NW-SE. Les écartements maximaux d’AB étaient de 1000 m. IV.2.Caractéristiques de la zone étudiées : La zone étudiées se trouve pratiquement dans le sud-ouest de Tamalous depuis la confluence de l’Oued EL-Guebli jusqu’aux environ de Mechtas El-Tahar.

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Elle est représentée sur des cartes de l’échelle de 1 25 000 Collo 7-8 Skikda 5-6 Ain Kechra 3-4 1-2 Presque toutes la région est à caractère agricole tout d’abord a proximités des oueds existants. un grand nombres de barrières en fil de fer, puis malgré la situation représentée sur des cartes au 1 25 000 se trouve une multitudes des constructions ( Mechtas) . Ces deux réalités ont criées des problèmes pour l’implantation des points de S-E et même pour leurs mesures. La zone étudiée est en majeur partie constituée d’Argiles Numidiennes entourées dans une couche épaisse d’éboulis, ce n’est pas très rarement que les S-E sont situées à proximité de la couche Numidiennes (grés superposés en forme d’élévation en marge de la zone mesurée) .Ce n’est pas dans la partie Sud-Est du cours de l’Oued EL-Guebli que la zone est constitués de roches métamorphiques. IV.3.Interprétation des résultats : La société stroj-export donne pour différent formations les valeurs de résistivités suivantes en corrélation avec la lithologie (tableau 1)

Figure 08 : Situation des travaux géophysiques. (stroj-export1983)

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Tableau 01 : Interprétation des données géophysiques. Lithologie Résistivité(ohm) Argile Moins de 10 Argile avec contenu différents de sable, le matériau De 10 à 30 argileux est dominant Sable à petit grains avec un peu d’argile ou sable à plus De 30 à 50 gros grains contenant plus d’argile Sable à grains moyens ou de graviers fin avec un contenu De 50 à 70 d’argile négligeable ou de graviers avec un contenu élevé d’argile Sable, grés ou graviers avec un contenu d’argile ou De 70 à 100 contenant de l’eau Sable grossiers, graviers fins, graviers, cailloutis De 100 à 150 Partie superposée de graviers et cailloutis Plus de 300

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Figure 09 : Courbe de S-E typique pour les argiles du Numidien. (stroj-export1983)

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Figure 10 : Interprétation des S-E montrant des modifications lithologiques dans la formation argileuse de Numidien. (stroj-export1983)

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Figure 11: Exemple de variation de divers matériels détritiques au niveau des argiles du Numidien. (stroj-export1983)

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IV.3.1 Interprétation des courbes de sondage électrique : Les courbes de sondages électriques ont été interprétées en utilisant un calculateur programmable. Les valeurs mesurées one été comparées avec les théoriques équivalentes au milieu stratifié. L’exactitude de l’interprétation géologique des données ainsi obtenues est basée sur l’expérience abandonnée par l’interprétation des problèmes similaires dans un milieu géo électrique équivalent .De même, a été confirmée par les résultats dans la zone d’étude. L’étude des courbes de S-E a permis de chercher une intercalation continue et assez épaisse d’un matériel clastique (exemple au niveau des profils p/1 et q/1, ) . Ceci n’est pas possible que dans quelques endroits représente des courbes S-E ou des argiles remarquées dans les profondeurs de 108 à 265 m possédant des résistivités assez homogènes. On remarque des brusques variations dans le contenu des argiles, ces S-E se trouvent en distance de 100 m. L’augmentation du matériel de la résistivité de 6.3 à 15 ohm signifie l’augmentation du matériel clastique dans ces argiles. Le substratum est toujours caractérisé par des résistivités élevées de l’ordre de 100 m. IV.3.2Interprétation des cartes d’iso-résistivités apparentes et de la carte de résistance transversale : IV.3.2.1.Buts d’établissements de ces cartes : Les cartes d’iso-résistivité apparente étudie les formations dans une localité donnée servant à : a- La carte d’iso-résistivité apparente AB/2=10 m permet d’étudier les formations en surface à une profondeur de 2 à 5 m. b- La carte d’iso-résistivité apparente AB/2=30 m permet d’étudier les formations situées en moyenne à une profondeur de 6 à 8 m. c- La carte d’iso-résistivité apparente AB/2=100 m permet d’étudier les formations situées à une profondeur de 20 a 30 m.

IV.3.2.2.Interprétation de la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=10 m : D’après la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=10 m, on peut distinguer les régions suivantes au niveau des Mechtas Bin El-Ouidane se localise les formations de moyenne résistivité, environ de 80 ohmm. Il s’agit des sables, argile et graviers argileux à la dominance des argiles par rapport aux sables.

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

Aux environ de Tamalous, Les formations dominantes sont des sables et la teneur en argile diminue, les valeurs de la résistivité augmentent progressivement jusqu'à atteindre 150 ohmm. IV.3.2.3. Interprétation de la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=30 m : La carte d’iso-résistivité apparente AB/2=30 m permet d’étudier les formations situées en moyenne à une profondeur de 6 à 8 m, à ce niveau et à Mechtas Bin El-Ouidane, les formations d’argiles, sable et graviers se poursuivent avec des résistivités variant entre 10 et 100 ohmm. En se dirigeant vers Mechtas BOU-EL-RHAB, ces formations sont remplacées par des argiles et sables avec résistivité de l’ordre de 20 ohmm. Aux environ de Tamalous, les formations dominants sont les grés et les sables avec une valeur de résistivité de l’ordre de 40 ohmm. IV.3.2.4. Interprétation de la carte d’équi-résistivité apparente AB/2=100 m : Cette carte permet d’étudier les formations à une profondeur d’environ 20 à 30 m en moyenne. La résistivité varie entre 10 et 145 ohmm au niveau de Mechtas-Bin-El-Ouidan ou les formations existantes sont des argiles, sable, graviers et cailloutis. - A Mechtas Bou El Rhab à l’est de Bin El Ouidan, on note la dominance des argiles par rapport aux différents sables qui sont presque négligeable.£a diminue, prend une valeur inférieur à 20 ohmm donc c’est une zone conductrice. - Au environ de Tamalous, les valeurs de £a sont de l’ordre de 6 à 100 ohmm qui correspondent aux sables, graviers et cailloutis.

IV.3.2.5. Interprétation de l’évolution de résistivité apparente avec la profondeur : Pour suivre cette évolution, on divise la plaine en trois zones où la résistivité se manifeste différemment aux environs de Mechtas Bin El Ouiden, et la zone située au centre de la plaine et la zone située au voisinage de Tamalous. - Au niveau de Mechtas Bin El Ouiden : Les alluvions se manifestent en surface par des formations de sables, graviers et argiles d’une résistivité moyenne avec une valeur maximale de 100 ohmm jusqu’à une profondeur de 20 à 30 m. - dans la zone centrale de la plaine, les valeurs de £a varient entre 10 et 20 ohmm en surface où la dominance des argiles par rapport aux sables qui sont presque négligeables.

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

- Au voisinage de Tamalous, Les formations sont des sables, grés et cailloutis les valeurs de £a sont de l’ordre de 100 ohmm.

Figure 12: Carte d’équi-résistivité apparente AB/2=10 m (stroj-export1983)

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

Figure 13: Carte d’équi-résistivité apparente AB=30m (stroj-export1983)

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

Figure 14: carte d’équi-résistivité AB/2=100 m (stroj-export1983) IV.3.2.4.Interprétation de la carte de résistance transversale : La résistance transversale est définie comme étant la somme des résistances transversales des couches de l’aquifère où : Rt=∑£i.Hi Avec : £i : la résistivité apparente de la couche respective. Hi : épaisseur de la couche. i : le nombre de couche formant l’aquifère. Les résultats ainsi obtenus sont représentés par des courbes d’égal valeurs de Rt, pour enfin établie par la société stroj-export montre que les valeurs de Rt les plus élevées sont mesurées au niveau de la confluence de l’aval de la vallée de l’Oued EL Guebli. Elles sont

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique de l’ordre de 8200 ohmm, à ce niveau l’épaisseur des alluvions atteint une valeur maximale de 46 m. à l’ouest de Mechtas de Bin El Ouiden, les valeurs de Rt sont assez élevées, elles sont de l’ordre de 1100 ohmm ² à ce niveau l’épaisseur des alluvions diminue. -La zone centrale de la plaine où les argiles sont dominants les valeurs de Rt sont très faibles, de l’ordre de 100 ohmm².Ceci peut être confirmé par les courbes de sondage électriques typique pour la formation argileuse représenté sur la figure .

Figure 15:Carte des résistivités transversales (stroj-export1983) IV.3.3 Coupe géo électrique : IV.3.3.1 Utilité des courbes géo électriques : Les courbes géo électriques qui transverses notre secteur d’étude sont disposées selon une direction NE-SW (profils A.B.C.D.E.F.G.H.I.J.K.L.M.O.P ,Q et R).

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

Elles rendent possible d’imaginer les épaisseurs et les caractères des formations sédimentaires le long des profils qui sont le plus souvent orientés perpendiculairement au bassin sédimentaires. Elles permettent de suivre les altitudes du toit des formations du quaternaire Elles peuvent aussi donner une idée globale sur la nature de substratum. IV.3.3.2 Interprétation des courbes géo électriques : Les courbes géo électrique révèlent la structure complexe de la zone d’étude ainsi que l’existence de plusieurs failles. Dans toute la région, le recouvrement argileux se dépose le plus souvent directement sur les argiles sous jacentes. C’est le cas des profils I.J.M.K. IV.4 conclusion : L’interprétation des S-E dont l’objectif était l’étude de la plaine alluviale d’Oued Guebli a permis de dire que : Au niveau de Mechtas Bin El Ouiden : Les alluvions se manifestent en surface par des formations de sables, graviers et argiles, jusqu’à une profondeur de 20 à 30 m. Aux environ de Tamalous, Les formations dominantes sont des sables et la teneur en argile diminue Les formations argileuses sont assez homogènes qui se caractérisent par des résistivités très faibles. Le pouding de base du numidien se trouve à l’est et les structures tectoniques sont très déterminantes

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

Figure 16: Coupe géophysique de la plaine de Tamalous aux niveau des profils A,B,C (stroj-export1983)

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Figure 17: coupe géo électrique de la plaine de Tamalousau niveau des profils D et E (stroj-export1983)

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Figure 18: Coupe géo électrique de la plaine de Tamalous aux niveau des profils H,G,F(stroj-export1983)

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Figure 19 : Coupe géoeléctrique de la plaine de Tamalous aux niveau des profils K,J,I (stroj-export1983)

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Figure 20: Coupe géo électrique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils M.L (stroj-export1983)

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Figure 21: Coupe géo électrique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils N.R

(stroj-export1983)

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Figure 22 : Coupe géo électrique de la plaine de Tamalous aux niveaux des profils P.Q (stroj-export1983) Légende

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Chapitre IV……………………………………………………………Etude Géophysique

Figure 23 : Coupe lithologique des alluvions. (stroj-export1983)

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Chapitre V :

Matériels et Méthodes

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Afin de connaître la composition des constituants des terrasses fluviatiles et alluviales, leur origine, les conditions de leur dépôt et l’évolution subie après leur mise en place, plusieurs méthodes appropriées granulométriques et morphoscopiques ont été associées. Les techniques utilisées sur terrain et dans le laboratoire sont multiples et complémentaires : V.1. Sur terrain : Sur le terrain, on s'est penché sur la description macroscopique du niveau stratigraphique l’étude sédimentologiques des dépôts fluviatiles, alluviales ou fluvio- lacustres requiert une longue pratique de terrain, consacrée beaucoup plus à l’observation, à la description et à l’échantillonnage qu’a la prospection ou à l’expérimentation. Sur la coupe elle-même, c’est l’observation détaillée des niveaux stratigraphiques, avec un relevé systématique de tout ce qui affleure. Après ce travail, la description des assises peut avoir lieu, en relevant les limites de couches, le pendage, les variations de couleur, de granulométrie, de texture. Vient ensuite l’étape de l’échantillonnage. Nous avons été amenés à réaliser 11 prélèvements (échantillon désagrégés) pour l'étude sédimentologie et pour l'étude chimique comme la calcimètrie de bernard, la matière organique..etc., Ces prélèvements de 1 a 1.5 kg s’effectuent du haut vers le bas, (perpendiculairement à la direction des couches). V. 2. Au laboratoire : V.2.1. La granulométrie : Les analyses granulométriques ont pour objectifs de déterminer les tailles des particules des différents stocks composant le dépôt (sables, silts,…) et de définir leur distribution fréquentielle dans le sédiment. Les protocoles de l'analyse granulométrique dépendent de la nature des sédiments et de la taille des grains. Le tamisage à sec est souvent utilisé pour les sables propres et désagrégés. La surface des grains de sables sauvegarde les archives des différents processus sédimentaires comme la nature des agents porteurs et les mécanismes qui contribuent à leur mise en place ainsi que les processus de leur transport et altération. L’analyse morphoscopique nous apporte des réponses sur ces différents processus sédimentaires et les milieux de dépôt. Les analyses granulométriques et morphoscopiques entreprises mènent à connaître les conditions de dépôt en étudiant les mécanismes de leur mise en place, ainsi que les processus de leur altération et mobilisation. Dans l’objectif de bien comprendre leur évolution granulométrique et morphoscopique, plusieurs graphiques ont été établis, et des paramètres granulométriques étaient calculés et brassés convenablement.

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V.2.1.2. Définitions des paramètres granulométriques utilisés : L’analyse granulométrique fait appel à une échelle des tailles suivant une progression géométrique décroissante et subdivisée en classes granulométriques. L’intérêt de cette échelle logarithmique des tailles adoptée en abscisse est de permettre la présentation d’une fourchette dimensionnelle élargie sur un graphique de dimension normale. La progression la plus utilisée est celle d’UddenWentworth, pour laquelle chaque classe principale correspond à un diamètre du double ou de la moitié de la classe voisine, la classe de base correspondant à 1 mm (Figure.07). Les sédimentologues anglo-saxons ont généralisé l'usage d'une échelle logarithmique, dite échelle des phi (Φ) de Krumbein, telle que: Φ = -log 2 (d), (d : Diamètre des grains en mm) La courbe granulométrique cumulative se trace sur papier semi-log où, en abscisse (échelle logarithmique) sont portés les diamètres (D) des particules et en ordonnée (échelle arithmétique), le refus partiel en pourcentage pondéral. Cette courbe permet de mesurer les percentiles ; (5%, 16%, 25%, 50%, 75%,84%, 95%, et 99%), ainsi que de calculer graphiquement les divers coefficients de n’importe quelle distribution granulométrique.

Figure 24: Classification dimensionnelle des sédiments détritiques en mm et en μm et leurs équivalents à l’échelle phi (d’après C.K. Wentworth, 1922).IN Dgaichia .A La courbe cumulative en abscisses logarithmique et ordonnées suivant une échelle de probabilité, dite de Vischer (1969), permet d’identifier les différents stocks granulométriques ainsi que les modalités de transport. Pour traduire graphiquement les résultats de l’analyse granulométrique, on utilise aussi la courbe de fréquence. Elle est établie en combinant les deux variables suivantes:

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 En abscisse, les diamètres équivalents en Φ ;  En ordonnées, les pourcentages des refus partiels. Elle permet de déduire le classement et même l’asymétrie de l’échantillon (Figure.08)

Figure 25 : Courbe de fréquence (classement et asymétrie)

Nombreux sont les auteurs qui ont proposé des indices qui permettent d'exprimer numériquement les caractères de distribution granulométrique (Trask, 1930; Inman, 1952; Folk et Ward, 1957). La médiane (Md), le mode (m), la moyenne (Mz), le sorting ou classement (δi), le skewness (SKI) et le kurtosis (KG) sont les indices sédimentologiques les plus couramment utilisés. Dans ce présent travail les paramètres et indices choisis sont ceux définis par Folk et Ward (1957)

V.2.1.1.Le mode (Mi) : Le mode d'une distribution granulométrique correspond aux sommets de "cloches" des histogrammes, et il est lu directement à partir des courbes de fréquences. Il faut signaler que le mode peut être trouvé aussi par l’étude des points d’inflexion de la courbe cumulative.

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IV.2.1.2. La médiane (Md) : Il s’agit d’un coefficient qui a été proposé par Trask (1930). Cette dimension est la valeur lue en abscisse pour le point dont l’ordonnée correspond au percentile 50. C’est un coefficient très utilisé surtout dans le cas des sédiments homogènes car il renseigne fidèlement sur les distributions centrales. IV.2.1.3. Le graphicmean (Grain moyen) (MZ) : Otto (1939) propose ainsi qu’Inman (1952), la formule suivante pour le calcul de la moyenne : M= (Φ16 +Φ84) / 2 Mais cette relation, qui néglige la partie centrale des distributions dans la courbe granulométrique, n’est pas appréciée pour les courbes plurimodales. Pour remédier à cela, Folk et Ward (1957) ont proposé: MZ = (Φ16 +Φ50+ Φ84) / 3 Dans leur formule, Folk et Ward ont choisi trois quartiles (Φ 16, Φ 50 et Φ50) dans le but de prendre en considération tout l’éventail granulométrique de l’échantillon (distributions centrales et proximales). IV.1.2.2.4. Le classement (Inclusive Graphic ou Standard Déviation) (δi) : Ce paramètre est connu sous le nom de « indice de classement, So», (Trask, 1930)

S0=√Q25/Q75, et « Graphic Standard Déviation δG », δG = (Φ84- Φ16) / 2 (Otto, 1939). Inclusive Graphic Standard Déviation est le terme utilisé par Folk et Ward (1957), d’où : δi= (Φ 84-Φ16)/4+ (Φ 95-Φ5)/6,6 Avec ces quatre quartiles, 90 % de la distribution est utilisé dans le calcul de ce paramètre. Le Sorting index ou indice de tri et de classement présente une estimation de la dispersion des tailles des particules par rapport à la moyenne de l'échantillon.

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Tableau 02: L’indice de classement et environnement de dépôt.

IV.1.2.2.5. L’Asymétrie (Inclusive GraphicSkewness) (Ski) : Pour rendre compte de la normalité d’une distribution, il est nécessaire de calculer, à la fois l’asymétrie et l’angulosité de la courbe. Le terme utilisé par Inman pour cet indice est « GraphicSkewness », selon cet auteur ce paramètre est donné par la formule suivante : Ski = Φ 84+Φ 16-2Φ 50 / 84Φ -Φ16 Folk et Ward (1957) ont proposé, en s’inspirant de la formule d’Inman, une nouvelle relation pour calculer l’asymétrie d’une courbe: Ski = ((Φ16+Φ84 - 2Φ50) / 2 (Φ84 - Φ16)) + ((Φ5+ Φ95 - 2 Φ50)/2 (Φ95-Φ5)) Avec cette formule, 90% de la distribution est pris en considération. Ce paramètre informe sur l'enrichissement en particules grossières (asymétrie négative), l'enrichissement en particules fines (asymétrie positive), ou s'il y'a symétrie de la distribution granulométrique. Tableau 03. Le coefficient d’asymétrie de l’analyse granulométrique.

IV.1.2.2.6. Le kurtosis ou coefficient d’acuité(KG) : Folk et Ward (1957) ont défini ce paramètre par la relation suivante : K G = (Φ95-Φ5)/ (2,44*(Φ75-Φ25)) Le kurtosis est l'indice d'acuité du mode, il mesure l'angulosité de la courbe de fréquence. Si le mode est concentré dans des classes granulométriques restreinte, on a une distribution leptokurtique ; s’il est dispersé, on a une distribution platykurtique.

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Tableau 04 :Le coefficient d’acuité de l’analyse granulométrique

IV.2.2. Détermination morphoscopique : En se référant à l’échelle d’A. Cailleux (1969) pour l’appréciation du degré d’usure des particules sédimentaires, les échantillons étudiés se comparent facilement aux figures géométriques standards. Au cours de l’analyse granulométrique, chaque résidu de tamisage est placé indépendamment des autres, et chaque classe granulométrique est représentée par un résidu. Ce dernier est observé à la loupe binoculaire sur un fond contrasté noir ou blanc, qui fait ressortir le contour des grains. Les sables traités à l’acide chlorhydrique puis à l’eau oxygénée, pour éliminer les carbonates et la matière organique, sont séparés en quatre fractions granulométriques :  FS : de 2 à 0.5 mm ;  F I : 0.5 à 0.315 mm ;  F II : 0.315 à 0.16 mm ;  FIII : 0.16 à 0.04 mm. Le protocole d’étude morphoscopique, mis au point par Cailleux et Tricart (1959), est appliqué aux grains de quartz de la fraction FI. Les déterminations morphoscopiques (Forme et aspect des grains) sont réalisées à l’aide d’une loupe binoculaire sur 100 grains de chaque échantillon. La morphoscopie apporte des renseignements sur le mode de transport de l’échantillon. On peut distinguer plusieurs types de grains de quartz:  Les non usés transparents: quartz à contours anguleux et d’aspect limpide. Leurs faces sont planes, lisses et présentent souvent des cassures ;  Les non usés opaques: quartz de même forme que précédemment mais d’aspect terne. Ces deux types de grains n’ont pas subi de transport, ou ont subi un transport rapide qui n’a pas eu le temps de laisser son empreinte (éboulis, torrents) ;  Les émoussés transparents: quartz à angles émoussés, arrondis. Ils sont limpides.

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 Les émoussés opaques: quartz de même forme que précédemment mais d’aspect terne. Les grains de quartz émoussés luisants ou opaques caractérisent un transport par l’eau, de longue durée. Ceux qui sont parfaitement ovoïdes ont été façonnés en milieu karstique.  Les rond-mats: quartz de forme circulaire présentant des traces de chocs qui précisent un transport par le vent. IV.2.2.3 Les analyses chimiques : Les analyses chimiques qu’on établies sur les échantillons sont la teneur en sulfate, La teneur en gypse, la calcimètrie et la teneur en matière organique. IV.2.2.3.1.Teneur en carbonates : Nous avons utilisé la méthode de la calcimètrie dont le principe est de déterminer le pourcentage en carbonates de calcium sur 0,5 g de sédiment broyé et séché dont la maille est inférieure à 2 mm en utilisant le calcimètrie de Bernard. Pour cela on attaque les carbonates sur un gramme de sédiment par de l’acide Chlorhydrique. IV.2.2.3.2 Teneur en matière organique (méthode de perte au feu « PAF ») : . Principe de l´essai Par calcination. . Intérêt de l’essai La perte au feu permette de mesuré directement la matière organique dans le sédiment (détermination de la teneur en matière organique par incinération) IV.2.2.3.3.la teneur en sulfate et gypse : . Principe de l´essai Par incinération. . Intérêt de l’essai L’analyse est utilisée pour déterminé les résidus secs dans le sédiment en parallèle à la mesure des sulfates et sulfures.

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Chapitre VI :

Etude sédimentologiques

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

1c m 1c m

Figure 26 : Coupe lithologique d’Oued Guebli terrasse de Meraia

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

VI.1.Étude stratigraphique de la terrasse Meraia Le choix du site étudié représente l’endroit idéal et rassemble la totalité des niveaux stratigraphiques distincts, qui ont fait l’objet d’une série d’analyse de laboratoire, une description détaillé à permis de déceler les différents niveaux stratigraphiques suivants : Le 1er niveau A (0 à 20cm) : Il s’agit d’un niveau sableux à matrice argileux l’épaisseur est de 20cm, il vient en couverture de toutes les unités. D’une forme subhorizontal a incliné, la transition est diffusé avec le niveau B, la bioturbation se manifeste sous forme de racines millimétriques récentes, avec une consistance de faible dureté, contenant l’échantillon (9). Le 2 ème niveau B (20 à 60 cm) : Prédominance des graviers grossiers emballés dans une matrice argileux sableuse de couleur brune claire avec une épaisseur de 40 cm, la disposition est inclinée. La transition est nette avec le niveau C. La bioturbation se manifeste sous forme de racines millimétriques récentes, avec une consistance de faible dureté, englobant l’échantillon (8). Le 3 ème niveau C (60 à 105cm) : Il s’agit d’un niveau graveleux de couleur brun claire l’épaisseur est de l’ordre de 45 cm, Les cailloux et les graviers se manifestes dans ce niveau, déposés en forme subhorizontale à légèrement inclinée. Une transition nette avec le niveau D. avec une consistance de faible dureté, La bioturbation est absente englobe l’échantillon (7) Le 4 ème niveau D (105 à 120cm) : Il s’agit d’un niveau sableux graveleux de différents couleurs, l’épaisseur de formation est de l’ordre de 15cm, une forme légèrement inclinée, une transition nette avec le niveau E. La bioturbation est absente avec une consistance de faible dureté, englobe l’échantillon (6). Le 5 èm niveau E (120 à 140cm) : Ce niveau est caractérisé par la prédominance des graviers grossiers de différentes tailles et couleurs avec une épaisseur de 20 cm, une forme légèrement inclinée, une transition nette avec le niveau E. La bioturbation est absente avec une consistance de faible dureté, englobe l’échantillon (5). Le 6 ème niveau F (140 à 155cm) : C’est un niveau des sables graveleux, de couleur brun claire l’épaisseur est 15 cm, avec une transition nette avec le niveau F, de consistance meuble de faible dureté, La bioturbation est absente. Représenté par l’échantillon (4)

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Le 7 ème niveau G (155 à 185cm) : Il est composé des sables graveleux emballés dans une matrice argileuse de couleur rougeâtre, l’épaisseur est de l’ordre de 30 cm avec un faible pendage . Les agrégats ont un diamètre de 0 à 4 cm, avec une forme sub-arrondie à anguleuse, la bioturbation est absente. Représenté par l’échantillon (3), Le 8 ème niveau H (185 à 205cm) : Il est composé des graviers grossiers enrobés dans une matrice argileux sableuse de couleur rougeâtre, l’épaisseur est de l’ordre de 30 cm avec un faible pendage. Les galets ont plusieurs formes : sub arrondie aplatie à sub-anguleux, la bioturbation est absente. Représenté par l’échantillon (2), Le 9 ème niveau I (205 à 235cm) Il est composé de graviers grossiers de couleur brunâtre, l’épaisseur est de l’ordre de 30 cm avec un faible pendage. Les agrégats ont un diamètre de 0 à 4 cm, avec une forme sub arrondie à anguleuse, la bioturbation est absente. Représenté par l’échantillon (1),

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Tableau 05 : Les unités stratigraphiques de la coupe de Meraia Tamalous (Oued Guebli)

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Figure 27 : Classification des sols fins des différentes unités de terrasse Meraia (Oued Guebli) Cuvette de Tamalous VI.2.Étude sédimentologiques de terrasse Meraia de la haute terrasse de Tamalous VI.2. 1.Prélèvements et Résultats Les prélèvements effectués sur la coupe de Meraia, Oued Guebli d’une façon systématique du haut vers le bas avec un nombre de 9 échantillons. Cette étude a permis de subdiviser le dépôt en plusieurs niveaux Le 1er Niveau sédimentologiques A (de 0 à 20 Cm) Il occupe la partie supérieure qui se caractérise par la présence de racines récentes, d’après l’étude granulométrique, ce niveau est représenté par des graviers (10,50%) ; des sables grossiers (64,6%), sables fins (14,9%), des silts (0%) et des argiles (10%). Dans ce niveau, on constate que la fraction de sable grossier est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques établis au granulomètre classique sur la fraction totale de sédiment montrent une moyenne de 0,45 mm indiquant une énergie cinétique forte. Les valeurs de l’indice de classement sont positive (sorting) S0 de 2.35 (sédiment très mal classé) indiquant un environnement de dépôt de rivière, un coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative de 0.49, indiquant que le courant est fort et le classement meilleur du côté des sables grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de 2.55 indiquant une

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

composition homogène (très Leptokurtique). Le diagramme de la dénomination granulométrique (Figure 27) confirme que les sédiments prélevés dans ce niveau sont de type sable grossier à matrice argileuse. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 06 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique du niveau 1.

matière organique SO4 Gypse CaCo3 4.11% 0,05% 3,1% 3%

En conclusion : ce niveau de sable grossier à matrice argileuse a subi un transport de forte énergie, marqué par une pédogenèse. Tableau 07: paramètres granulométriques du niveau 1.

MEAN 1,143 Medium Sand SORTING 2,358 VeryPoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : 0,494 Very Fine Skewed KURTOSIS 2,555 VeryLeptokurtic

Le 2ème Niveau sédimentologiques B (de -20 à -60 cm) D’après le diagramme granulométrique global ce niveau est représenté par : des graviers (69.9%), des sables grossiers (20%), sables fins (6.3 %), des silts (0%) et des argiles (3.8 %). Dans ce niveau, on constate que la fraction des graviers est dominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques montrent une moyenne de 3.54 mm révélant une énergie cinétique forte, les valeurs de l’indice de classement sont positives (sorting) S0 de 2.63 très mal classé, un coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative 0,32, indiquant que le courant est fort et que le classement meilleur du côté des fractions grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de 0 ,83 indiquant une courbe hétérogène (platykurtique). Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27), Ces sédiments sont des graviers grossiers à matrice argileux-sableuse. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Tableau 08 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 2.

matière organique SO4 CaCo3 gypse 4.75% 0,01% 3% 0,055%

Tableau 09 : paramètres granulométriques niveau 2.

MEAN -2,402 Fine Gravel SORTING 2,632 VeryPoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : 0,326 Very Fine Skewed KURTOSIS 0,830 Platykurtic

En conclusion : ce niveau de graviers grossiers à matrice argileux-sableuses a subi un transport de forte énergie, marqué par une faible pédogenèse par rapport au niveau sus- jacent et un lessivage de la fraction fine. Le 3ème Niveau sédimentologiques C (-60 à -105cm) Ce niveau se caractérise par sa couleur claire, d’après le diagramme granulométrique, la fraction la plus dominante est représenté par des graviers (93.1%), Les sables grossiers (1.1%) assez faible, sables fins (0%) nulle et des argiles (5.8 %). Les indices granulométriques montrent une moyenne de 4.17 mm, qui révèlent une énergie cinétique forte, les valeurs de l’indice de classement sont positives (sorting) S0 de 2.51 (sédiment très mal classé), un coefficient de dissymétrie (Skewness) négatif (0.66) traduit un transport de courant fort et un classement meilleur du coté des fractions grossières Un coefficient d’acuité (Kurtosis) 2.26 indiquant une courbe homogène (leptokurtique).Le diagramme de la dénomination granulométrique (Figure 27) montre que les sédiments prélevés dans ce niveau sont de type graviers grossier. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 10: Pourcentage des éléments chimiques et matières organiques niveau 3.

matière organique SO4 CaCo3 Gypse 4.96% 0.02 3% 0.12

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Tableau 11 : paramètres granulométriques niveau 3. MEAN -4,116 Coarse Gravel SORTING 2,512 VeryPoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : 0,661 Very Fine Skewed KURTOSIS 2,266 VeryLeptokurtic

En conclusion : ce niveau de graviers grossiers a subi un transport de forte énergie, marqué par une faible pédogenèse par rapport au niveau sus-jacent et un lessivage de la fraction fine. Le 4ème Niveau sédimentologiques D (-105 à -120 cm) Il se caractérise par l’abondance des graviers (49.7 %) et sables grossiers (48.2%), sables fins (1.1%) et des argiles (1.00 %). Dans ce niveau, on constate que la fraction grossière est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques définis par analyse classique par les tamis accomplit par la sédimentométrie sur la fraction inférieure à 2 mm montrent une moyenne de 1.79 mm (énergie forte). Les valeurs de l’indice de classement sont positive (sorting) S0 de ( 2.05 ) indiquant que les sédiments sont très mal classé et transportés par des courants forts une coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative de (-0.41) traduit un courant fort et que le classement est meilleur vers les sables grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de 0,74 indiquant une courbe hétérogène (platykurtique).Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27), ces sédiments sont de type sable graveleux. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 12: Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 4.

matière organique CaCo3 3.40% 3%

Tableau 13: paramètres granulométriques niveau 4.

MEAN -0,815 VeryCoarse Sand SORTING 2,059 VeryPoorlySorted SKEWNESS -0,418 VeryCoarseSkewed KURTOSIS 0,740 Platykurtic

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

En conclusion : ce niveau de sable graveleux a subi un transport de forte énergie, Le 5 ème niveau sédimentologiques E (-120 à -140cm) Il se caractérise par sa couleur claire, d’après le diagramme granulométrique ce niveau est représenté par des graviers (99.5%), sables grossiers (0.5%), sables fins (0.00%) et des argiles (0,00%). Dans ce niveau, on constate que la fraction graveleuse est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques montrent une moyenne de 0.70mm, (énergie forte), les valeurs de l’indice de classement sont positive (sorting) S0 de 1.24 % (sédiment mal classé), un coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative 0.49 traduit un courant fort et que le classement est meilleur vers les sables grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de 0.87 indiquant une composition platykurtique homogène (leptokurtique). Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27), ces sédiments sont de type graviers grossiers. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 14 : Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 5.

matière organique SO4 CaCo3 Gypse

4.78% 0.01% 3% 0.055%

Tableau 15 : paramètres granulométriques niveau 5. MEAN -4,294 Coarse Gravel SORTING 1,245 PoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : 0,496 Very Fine Skewed KURTOSIS 0,875 Platykurtic

En conclusion : ce niveau de gravier grossier a subi un transport de forte énergie Le 6 èmeniveau sédimentologiques F (-140 à -155 cm) Il se caractérise par des sables graveleux. D’après le diagramme granulométrique global, ce niveau est représenté par :des graviers (68.8 %) ; des sables grossiers (28.4 %), sables fins (1.5 %) et des argiles (1.3 %) . La fraction graveleuse est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques montrent une moyenne de (0.46 mm) (énergie moyenne à forte). Les valeurs de l’indice de classement sont positives (sorting) S0 de (2.08) (très mal classé) indiquant un milieu de rivière, le coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative de (0,27) indiquant un courant fort et

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

que le classement est meilleur du côté des éléments grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de (0,70) indiquant une courbe homogène platykurtique. Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27) les sédiments prélevés dans ce niveau sont de type sable graveleux. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 16: Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 6.

matière organique CaCo3 2.98% 3% Tableau 17: paramètres granulométriques niveau 6. MEAN -2,225 Fine Gravel SORTING 2,087 VeryPoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : 0,274 Fine Skewed KURTOSIS 0,706 Platykurtic

En conclusion : ce niveau de sable graveleux a subi un transport de forte énergie Le 7ème niveau sédimentologiques G (-155 à -185 cm) Il se caractérise par des sables grossiers, d’après le diagramme granulométrique global, ce niveau est représenté par : des graviers (10.6 %), des sables grossiers (72.00%), sables fins (7.9 %) et des argiles (9.5 %). La fraction sableuse est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques montrent une moyenne de (0.6 mm) (énergie forte). Les valeurs de l’indice de classement sont positives (sorting) S0 de (2.14) (très mal classé) indiquant un milieu de rivière, le coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative de (0,52) indiquant un courant fort et que le classement est meilleur du côté des éléments grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de (2,96) indiquant une courbe homogène (très léptokurtique). Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27) les sédiments prélevés dans ce niveau sont de type sable-graveleux à matrice argileuse Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant :

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Tableau 18: Pourcentage des éléments chimiques et matières organiques niveau 7. matière organique SO4 CaCo3 Gypse 3.03 % 0.78% 3% 4.23%

Tableau 19: paramètres granulométriques niveau 7. MEAN 0,734 Coarse Sand SORTING 2,144 VeryPoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : 0,529 Very Fine Skewed KURTOSIS 2,967 VeryLeptokurtic

En conclusion : ce niveau de sable graveleux à matrice argileuse a subi un transport de forte énergie Le 8 èmeniveau sédimentologiques H (-185 à -205 cm) Il se caractérise par des sables grossiers D’après le diagramme granulométrique global, ce niveau est représenté par :des graviers (47.2 %), des sables grossiers (42.5 %), sables fins (9.8 %) et des argiles (0.5 %). La fraction graveleuse est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques montrent une moyenne de (1.73 mm) (énergie forte). Les valeurs de l’indice de classement sont positives (sorting) S0 de (2.27) (très mal classé) indiquant un milieu de rivière, le coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative de (-0,26) indiquant un courant fort et que le classement est meilleur du côté des éléments grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de (0,79) indiquant une courbe hétérogène (platykurtique). Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27) les sédiments prélevés dans ce niveau sont de type graviers grossiers à matrice argileuse. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 20: Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 8.

matière organique CaCo3

2.92 % 3%

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Tableau 21: paramètres granulométriques niveau 8. MEAN -0,792 VeryCoarse Sand SORTING 2,276 VeryPoorlySorted

SKEWNESS (SkI ) : -0,260 CoarseSkewed KURTOSIS 0,795 Platykurtic

En conclusion : ce niveau de graviers grossiers à matrice argileuse a subi un transport de forte énergie Le 9 ème niveau sédimentologiques I (-205 à -235 cm) Il se caractérise par des graviers grossiers. D’après le diagramme granulométrique global, ce niveau est représenté par :des graviers (94.3 %) ; des sables grossiers (4.7 %), sables fins (1.00 %) et des argiles (0.00 %) . La fraction graveleuse est prédominante par rapport aux autres classes granulométriques. Les indices granulométriques montrent une moyenne de (3 ,12 mm) (énergie forte). Les valeurs de l’indice de classement sont positives (sorting) S0 de (1.60) (mal classé) indiquant un milieu de rivière, le coefficient de dissymétrie (Skewness) est négative de (0,059) indiquant un courant fort et que le classement est meilleur du côté des éléments grossiers, un coefficient d’acuité (Kurtosis) de (0,95) indiquant des sédiments mesokurtique. Selon la systématique de dénomination granulométrique (Figure 27) les sédiments prélevés dans ce niveau sont de type sable grossiers. Les pourcentages des éléments chimiques et de la matière organique sont résumés au tableau suivant : Tableau 22: Pourcentage des éléments chimiques et matières organique niveau 9.

matière organique CaCo3

4.04 % 3%

Tableau 23: paramètres granulométriques niveau 9. MEAN -3,524 Medium Gravel SORTING 1,607 PoorlySorted SKEWNESS 0,059 Symmetrical KURTOSIS 0,955 Mesokurtic

En conclusion : ce niveau de gravier grossier a subi un transport de forte énergie

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

IV.3.Synthèse de la coupe Meraia Oued Guebli cuvette de Tamalous : D’après les analyses granulométriques effectuées, nous distinguons 9 unités sédimentologiques Unité A, sable grossier à matrice argileuse Unité B, graviers grossiers à matrice argileuse Unités C, graviers grossier Unités D, sable graveleux Unités E, graviers grossiers. Unités F, sable-graveleux. Unités G, Sable graveleux à matrice argileuse. Unités H, graviers grossiers à matrice argileuse. Unités I, sable grossier. L’analyse sédimentologique nous a permis de déceler que la majorité des niveaux de Terrasse Meraia Oued Guebli (cuvette de tamalous) ont subi un transport par courant fort, indiquant par le très mal classement des grains grossiers ainsi que leurs compositions indiquées par des valeurs faibles des coefficients de dissymétrie et de classement. La figure 28 synthétise les résultats granulométriques ainsi que les indices granulométriques effectuées sur les 9 échantillons.

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Men So Sk K

A

B

C

D

E

F

G

H

I

Figure 28 : Récapitulatif des indices granulométriques selon la profondeur des 9 échantillons.

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Figure 29 : Diagramme des différentes fractions de la granulométrie globale de la coupe Meraia( argile, sable fins, sable grossier, graviers).

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

VI.5. Modes de transport Le mode de transport des sédiments a été déterminé à l’aide du test de VISHER (1969). Trois modes de transport (la suspension, la saltation et le roulement) sont mis en évidence en mettant en abscisse la taille en unité phi des classes granulométriques et en ordonnée les pourcentages cumulés. VI.5.1. Mode de transport des sédiments Le mode de transport permet de distinguer trois types de population (Figure 31). Ce sont : - la population des grains de sables transportée par charriage : elle a une proportion de 29,03 % ; - la population de sables transportée par saltation : la proportion de cette population est de 64,47 %. - la population des grains de sables transportée par suspension : leur proportion est de 4,76 % Cette analyse montre que le principal mode de transport des sédiments de terrasse Meraia est en la saltation.

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Ech02 Ech01

Ech03

Figure 30: Mode de transport des sédiments

L’analyse des différents courbes de fisher nous a permet de dire que le transport des graviers et des sables très grossiers se fait essentiellement par roulement. Le mode de transport dominant des sables grossiers et des sables moyens est la saltation. La suspension est le mode de transport dominant des sables fins et des sables très fins.

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

VI.4.Etude Morphoscopique : D'après les résultats de comptage et des déterminations morphoscopiques sur 100 grains de chaque échantillon, à la loupe binoculaire, on a pu mettre en évidence la prédominance des non-usées NU (88.55%), qui n’ont pas subis un transport ou ont subis un transport rapide qui n’a pas eu le temps de laisser son empreinte (éboulis, torrents).La présence de ces grains refléterait une source d’apport proche, avec des sédiments peu évolués. L’omniprésence des grains émoussés luisants EL, au niveau de toute la terrasse fluviatile (4.33) ce qui met en évidence l’influence du transport par l’eau et de la dynamique fluviatile. Les ronds mats RM sont présentes dans tous les niveaux ; leur pourcentage est de 7.11%. Ces grains de quartz, témoignent d’une reprise éolienne. La quasi-totalité des grains sont dépolis et entouré par une fine pellicule argileuse très oxydée.

NU

EL

RM

Figure 31 : Diagramme de variation morphoscopique en fonction de la profondeur.

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Chapitre VI……………………………………………………...Etude sedimentologique

Quartz EL

Feldspath NU

Oxydes de fer Feldspath RM Quartz NU

Figure 32 : Morphoscopie des sables de la coupe de terrasse Meraia agrandissement x05

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Conclusion générale

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CONCLUSION GENERALE L’étude paléoenvironnementale des terrasses alluviales et fluviatiles que nous avons établie sur le bassin versant de l’Oued Guebli s’est basée sur une étude géologique, géophysique et sédimentologiques des formations alluviales de la région de Meraia (Tamalous). L’objectif est d’établir les niveaux stratigraphiques en donnant l’origine des constituants de dépôt et de leurs mises en place, en se servant des méthodes sédimentologiques classiques. Ces travaux avaient pour but decontribuer à la reconnaissance de la nature et l'environnement de dépôts Le bassin versant de l’Oued Guebli, est situé au Nord- Ouest de la Wilaya de Skikda appartient au bassin côtier constantinois centre (code N°03). Il est drainé par l’Oued Guebli et ses affluents. Ce bassin s’étend du 6° 23’au 6° 47’de longitude Est et du 36°35’ au 36°58’ de latitude Nord. Il couvre une superficie de 993 Km2 et se trouve presque totalement inclus dans le territoire administratif de la wilaya de Skikda En effet, notre terrain d’étude se situe dans l’ensemble géologique de l’Atlas tellien Oriental. La petite Kabylie est formée de plusieurs ensembles géologiques séparés par des Contacts anormaux. On y distingue du Nord au Sud (ordre représentatif de la paléogéographie Initial):  le socle Kabyle ;  la chaine calcaire ;  les séries des flysch ;  Les séries telliennes.  Les formations quaternaires post nappes Après les observations effectuées sur le terrain, une multitude d’essais sédimentologiques a été établie pour pouvoir faire ressortir les niveaux stratigraphiques de la zone étudiée, et les rassembler selon les critères ou mode de genèse. L’étude sédimentologiques réalisée sur le terrasse d’Oued Guebli région de MeraiaTamalous, dans l’objectif d’établir leur stratigraphie par des études de terrain, une coupes a été élaborée dans la haute terrasse. Cette étude nous a permis de préciser plusieurs points, tant au niveau de l’architecture et la géométrie des sédiments déposées par l’oued, que des conditions de la

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mise en place des différents facies constitutifs de terrasse Meraia, des interprétations intéressantes en termes de milieu de dépôt ou de paléoclimat ont été tirés Les paramètres obtenus à partir de tous les résultats permettent de subdiviser la terrasse de Meraia (Oued Guebli) en plusieurs niveaux climato - stratigraphiques. D’après l'interprétation des paramètres utilisés (géophysique et granulométrie), La terrasse fluviatile et alluvionnaire de Meraia, à dominance graveleux-sableuses, se sont déposées par saltation et roulement, sous l’effet d’un courant fort durant un climat humide. Ces niveaux majoritairement sableux à graveleux sont toutefois accompagnés de quelques niveaux caillouteux. La fraction argileuse reste toujours très minoritaire tout le long de la coupe. D'après la granulométrie des sédiments analysés, on constate que la moyenne varie du sommet à la base de terrasse. Les courbes de fréquence sont de type platykurtique à leptokurtic Les valeurs de Sk sont négatives ou proches de zéro et montrent que l’étalement de la courbe se fait du côté de la fraction grossières.

La Calcimétrie montre des faibles teneurs en CaCO3, ne dépasse même pas les 3 % ces faibles teneur sont probablement dues au forte lessivage ou de l’héritage des sédiments provenant du socle kabyle L’observation morphoscopique des grains de quartz a permis de proposer une évolution mécanique moins importante, puisqu’ils sont souvent non usés a sub-émoussés. Ces grains ont subis un transport rapide qui n’a pas eu le temps de laisser son empreinte (éboulis, torrents) Finalement il est avère nécessaire d'élaborer une étude complémentaire concernant l'exoscopies et la datation des différents niveaux sédimentologiques afin de confirmer les conditions paléoenvéronementale de la mise en place de cette terrasse.

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES A. DJERRAB, et al.. (2012) : Etude sédimentologique et magnétique d’une séquence alluviale du pléistocène supérieur-holocène de l’Oued Adaila (El Ma Labiod, Tébessa, Algérie) et indications paléoenvironnementales. Quaternaire. 23-3: 227-240. A. DJERRAB (2011) : Etude magnétique du remplissage de sites préhistoriques pléistocènes: Contribution a l’étude stratigraphique de leurs dépôts et a leur évolution géochimique postdepositionnelle (French Edition). Editions Universitaires Européennes. 624 p. A. Dgaichia (2014) : Sédimentologique et Paléoenvironnemental des sédiments du pliocènes du fossé d’effondrement de Tébessa et ces abords (Atlas saharien oriental NE de l’Algérie). Thèse de Doctorat en Sciences de Géologie, Université Badji Mokhtar Annaba. ANRH Constantine (2008) : Coordonnés des stations météorologiques retenues dans le bassin Versant de Guebli. A. Serhane (2003) : Hydrochimie des eaux souterraines de la zone industrielle de Skikda. Mémoire d’ingénieur en hydrogéologie, université d’Annaba. Chakrouni. (2013): The Middle Palaeolithic site of Birzgane (Tebessa, ): Rock Magnetic property characterisation and past rainfall reconstruction.Quaternary International. pp.1-12. Ch. Boukhalfa (1993) : Contribution a l’évaluation du taux de contamination des eaux du barrage Guenitra par les métaux lourds. Thèse de magistère, université de Constantine. D. Nechem (2009) : Qualité des eaux des sources thermales. Cas des sources du Djebel Safia (HadjarSoud), Nord Est Algérien. F. Boulahia (2004) : contribution à l’étude hydrochimiquedes eaux souterraines de la plaine de collo. w de Skikda. Mémoire d’ingénieur, université d’Annaba. J.P. Bouillin (1979) : la transversale de Collo et d’el Milia (petite Kabylie) : une région- clef pour l’interprétation de la tectonique alpine de la chaine littorale d’Algérie. Mémoire de la société géologique de France. J.C Miskovsky (2002) : Préhistoire et Paléoenvironnements quaternaires dans Le bassin méditerranéen et Laboratoire de préhistoire de l’université de Perpignan, Paris 2002. P 495-498. J. Dréano (2010) : Dynamique et morphologie de dépôts sédimentaires en chenal expérimental Thèse de Doctorat Sciences de la Terre Université de Rennes 1

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Annexe A

Mode opératoire des essais au laboratoire

1. La granulométrie (NF P94-056 Septembre 1990) . Appareillage - Bacs, brosses, pinceaux (dispositif de lavage) ; - Balance (avec une précision relative de 0,1 %) ; - Étuve ventilée réglée à 105 °C ± 5 °C ; - Tamis (conforme à la norme NF X 11-501). . Exécution de l´essai 1. Le quartage Avant tout analyses sédimentologiques, il faut quartager des échantillons, le quartage a pour but de homogénéisé l'échantillon. 2. La masse sèche de l´échantillon soumis à l´analyse granulométrique Dans le cas d’un échantillon sec on prendre un masse dit la masse sèche total de l’échantillon Ms pour effectuer l´analyse granulométrique, par contre l’échantillon humide doivent être séché avant pesé la masse Ms. 3. Lavage Dans le cas de matériaux particulièrement argileux, l´échantillon est trempé préalablement au lavage, pendant plusieurs heures. L´échantillon humide, avec éventuellement les eaux de trempage, est versé sur le tamis 80 µm (tamis de lavage). On considère que le matériau est correctement lavé lorsque l´eau s´écoulant sous le tamis de lavage est claire. Le tamisat est : - soit éliminé avec les eaux de lavage, - soit éventuellement récupéré pour d´autres analyses (l’analyse sédimentométrique). Le refus est récupéré et séché jusqu´à masse constante. Soit Ms1 la masse correspondante. 4. Tamisage Verser le matériau lavé et séché dans la colonne de tamis. Cette colonne est constituée par l´emboîtement des tamis, en les classant de haut en bas dans l´ordre de mailles décroissantes.

Agiter manuellement ou mécaniquement cette colonne, puis reprendre un à un les tamis en commençant par celui qui a la plus grande ouverture en adaptant un fond et un couvercle. On agite chaque tamis en donnant à la main des coups réguliers sur la monture. D´une manière générale, on peut considérer qu´un tamisage est terminé lorsque le refus sur un tamis ne se modifie pas de plus de 1% en une minute de tamisage. Verser le tamisat recueilli dans le fond sur le tamis immédiatement inférieur. 5. Pesées - Le refus maximum admissible sur chaque tamis doit être inférieur à : 100 g si d < 1 mm, 200 g si d compris entre 1 et 4 mm et 700 g si d > 4 mm. - Peser le refus du tamis ayant la plus grande maille. Soit R1 la masse de ce refus. - Reprendre la même opération avec le tamis immédiatement inférieur ; ajouter le refus obtenu à R1 et peser l´ensemble. Soit R2 la masse des deux refus cumulés. - Poursuivre la même opération avec tous les tamis de la colonne pour obtenir les masses des différents refus cumulés R3, R4, ..., Ri, ..., Rn. - Peser s´il y en a, le tamisat au dernier tamis. Soit Tn sa masse. . Expression des résultats Les masses des différents refus cumulés Ri, sont rapportées à la masse totale calculée de l´échantillon pour essai sec Ms et les pourcentages de refus cumulés ainsi obtenus, (Ri∕Ms) X 100. Les pourcentages de tamisats correspondants sont égaux à : 100 – [(Ri∕Ms) X 100]

Annexe A: Analyse granulométrique . Représentations des résultats de l’analyse granulométrique Les pourcentages des refus cumulés, ou ceux des tamisas cumulés, sont représentés sous la forme d'une courbe dite granulométrique en portant les diamètres des mailles en

abscisse, sur une échelle logarithmique, et les pourcentages en ordonnée, sur une échelle arithmétique. La courbe est tracée de manière continue et ne peut pas passer rigoureusement par tous les points.

2. Sédimentométrie : C’est un essai qui complète l’analyse granulométrique par tamisage d’un sol, elle peut être nécessaire à son description et à son classification. L’objet de cet essai est la détermination de la distribution pondérale de la taille des particules du sol de dimension inférieur à 0.08 mm. . Appareillage - Tamis 0.08 mm - Etuve - Eprouvette cylindrique - Chronometre - Thermomètre - Densimètre . Produits chimiques - Solution d’hexametaphosphate de sodium à 5% [Na 6 (PO3), 10 H2O] Eau distillée - Eau distillée . Mode opératoire simplifié (Norme : NFP 94-057) - Tamiser l’échantillon du sol par lavage (passant au 0.08 mm), et récupérer le tamisat. - Sécher l’échantillon dans une étuve jusqu’au poids constant. - Préparer la prise d’essai de 80g + 10g de tamisat sec. - Pilonner l’échantillon et la tamiser au 0.08 mm, puis prendre 80 g. - Imbiber la prise d’essai dans une éprouvette cylindrique en verre de 2 litre contenant un mélange d’eau distillée ou déminéralisée et une solution a 5% d’hexametaphosphate de sodium [Na 6 (PO3), 10 H2O]. - Laisser imbiber pendant au moins 15 heures à température ambiante. - Agiter vigoureusement la suspension au moyen d’un agitateur manuel. - Retirer l’agitateur manuel et déclencher au même instant le chronomètre (début de l’essai). - Plonger le thermomètre et le densimètre avec précaution dans la suspension immédiatement après le déclenchement du chronomètre.

- Procéder à la prise des lectures du densimètre et de la température aux temps suivant (en minute) : 0,5 - 1 - 2 - 5 - 10 - 20 - 80 - 240 - 1440. - Calculer le pourcentage des tamisas et complète la courbe granulométrique.

Annexe B : Analyse sédimentométrique des particules fines.

5. Détermination de la matière organique par incinération (méthode de perte au feu « PAF ») (MA. 1010 – PAF 1.0 édition 27 - 03 - 2003) . Appareillage - Four a moufle - Etuve - Creuset de porcelaine de 3° ml - Balance . Préparation de l´échantillon pour essai< L’échantillon doit être broyé et tamisé à 2 mm. . Exécution de l´essai - sécher l’échantillon pendant une nuit (16 heures) à 150°C. - Nettoyer les creusets en les chauffant à 450° pendant une heure, puis laisser refroidir au dessiccateur pendant 10 minutes - Prendre le poids du creuset vide (P0). Ajouter 40 g de l’échantillon séché. Noter le poids final (P1). - Calciner l’échantillon au four à moufle à 450°C pendant 3 heurs. - Laisser refroidir dans un dessiccateur et peser le creuset contenant les cendres (P2). . Expression des résultats

Les résultats de l’échantillon sont calculés à partir de l’équation suivante : % MO = [(P1 - P0) - (P2 - P0)] x 100 ∕ (P1 - P0) Régression pour une équivalence entre les résultats par la méthode perte au feu (PAF) et la méthode Walkley Black (WB) pour une étendue de 0 à 8 % de la matière organique

% MO (PAF) = 0.9932 X MO(WB) + 0.587

6. Détermination de la teneur en sulfate et gypse (BS 1377) . Appareillage - Etuve - Tamis 0.200 mm - Balance - Erlen à 250 ml - Papier filtre N° 541 - Creuset de porcelaine - Four a moufle . Produits chimiques - HCL à 10% - Eau distillée - Ba Cl2 à 5% . Préparation de l´échantillon pour essai L’échantillon doit être séché et tamisé à 0.200 mm. . Exécution de l´essai - Peser 1g de l’échantillon (P0). - Mettre dans un érlen à 250 ml - Ajouter 100 ml de l’HCL à 10%. - Bouillir doucement à 4 à 5 minutes - Refroidissement 15 minutes - Filtration dans un papier filtre N°541. - Pesé un creuset (a) vide (P1) et un autre creusé (b) vide (P1’). - Mettre le papier filtre dans le creuset (a). - Prendre le filtrat et ajouter l’eau distillée jusqu'à 250 ml. - Agitation de filtrat - Prendre 100ml de filtrat dans un érlen.

- Ajouter 10 ml de BaCl2 à 5% - Bouillir doucement à 4 à 5 minutes - Refroidissement 15 minutes - Filtration la solution dans un papier filtre N°541. - Mettre le papier filtre dans le creuset (b). - Calcination des creusets + les papiers filtre à 900°C pendant 15 minutes. - Laisser refroidir dans un dessiccateur et peser les creusets contenant les cendres (P2) et (P2’). . Expression des résultats Les pourcentages sont calculés à partir des équations suivantes :  les gypses : CaSO4 = 184.23 x (P2’ – P1’) / P0 2-  les sulfate : SO3 = 34.3 x (P2’ – P1’) / P0

8. Analyses de calcimètrie de Bernard:

. Préparation de l'échantillon - Verser à mi-hauteur de l'ampoule une solution saturée de chlorure de sodium Na Cl. - Tarer la balance et peser l'échantillon. - Vérifier que le poids de l'échantillon ne dépasse pas 0.54 g. - Placer l'échantillon dans l'érlenmeyer. - Placer le petit tube dans l'erlenmeyer (le tube doit être droit, le coller si besoin). - A l'aide d'une pipette, verser dans le petit tube de l'HCl. - Boucher l'erlenmeyer. . Mode opératoire - Modifier la hauteur de l'ampoule pour que l'eau salée soit au même niveau dans l'ampoule et le tube gradué (le contenu de l'erlenmeyer sera à la pression atmosphérique). - Noter le niveau. - Incliner l'erlenmeyer pour faire couler l'acide sur l'échantillon. - Reposer l'erlenmeyer et attendre la fin de la réaction et le rééquilibrage thermique. - La pression du tube graduée est supérieure à la pression atmosphérique. - On rétablit la pression atmosphérique en descendant l'ampoule jusqu'à obtenir le même niveau dans l'ampoule et le tube.

- Le CO2 est à la pression atmosphérique, la mesure peut être effectuée. - Ouvrir l'erlenmeyer, ajouter un peu d'acide sur l'échantillon pour vérifier que tout le CaCO3 a été attaqué. . Calcul de la teneur en CaCO3 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H20 + CO2 (5.19) HCl étant en excès, son action sur une mole de CaCO3 (100 g=mol) libère une mole de CO2 (22400mL). Connaissant le volume de CO2 dégagé (niveaux final et initial), on calcule la masse de CaCO3 attaqué. Connaissant la masse de CaCO3 et la masse de l'échantillon, on peut calculer le pourcentage de CaCO3 dans l'échantillon. Soit une masse de l'échantillon de 0,50 g, un niveau initial de 0mL, un niveau final de 25mL. Il est fortement recommandé d'effectuer plusieurs mesures sur un même échantillon afin d'estimer précisément la teneur en CaCO3 d'un échantillon en calculant l'intervalle de confiance (95%) de la moyenne.

Annexe B

Annexe C:Courbe granulometrique de l’échantillion 1.

Annexe D:Courbe granulometrique de l’échantillion 2.

Annexe E:Courbe granulometrique de l’échantillion 3.

Annexe F:Courbe granulometrique de l’échantillion 4.

Annexe G:Courbe granulometrique de l’échantillion 5.

Annexe H:Courbe granulometrique de l’échantillion 6.

Annexe I:Courbe granulometrique de l’échantillion 7.

Annexe J:Courbe granulometrique de l’échantillion 8.

Annexe K:Courbe granulometrique de l’échantillion 9. fraction 500 250 Moyenne NU 90 NU 94 92 ech01 EL 3 EL 6 4,5 RM 7 RM 0 3,5 NU 98 NU 97 97,5 ech02 EL 0 EL 1 0,5 RM 2 RM 2 2 NU 95 NU 94 94,5 ech03 EL 4 EL 3 3,5 RM 1 RM 3 2 NU 91 NU 81 86 ech04 EL 2 EL 12 7 RM 7 RM 7 7 NU 74 NU 68 71 ech05 EL 8 EL 5 6,5 RM 18 RM 27 22,5 NU 91 NU 92 91,5 ech06 EL 6 EL 3 4,5 RM 3 RM 5 4 NU 83 NU 97 90 ech07 EL 1 EL 1 1 RM 16 RM 2 9 NU 92 NU 93 92,5 ech08 EL 2 EL 1 1,5 RM 6 RM 6 6 Annexe L:Tableau recaputilatif des resultats de l’etude morphoscopique.

RESUMÉ La région étudiée fait partie de l'ensemble géologique de l'Atlas tellien Oriental ; Le bassin versant de l’Oued Guebli appartient au bassin côtier constantinois centre, représentépar des formations mésozoïques, cénozoïques et quaternaires, cette zone est caractérisée par un climat méditerranéen chaud et pluvieux. Le terrasses alluviales et fluviatiles étudiées ( Tamalous Oued Géubli région Meraia) s’insèrent pleinement dans la problématique de l’évolution paléoenvironmentale au cours des périodes quaternaires. L’objectif est d’établir les niveaux lithologiquement en donnant l’origine des constituants de dépôt et de leurs mises en place, en se servant des méthodes sédimentologiques classiques. L’analyse sédimentologique au laboratoire basée sur la granulométrie a montré que La terrasse fluviatile et alluvionnaire de Meraia, à dominance graveleux-sableuses, transportées par saltation et roulement, sous l’effet d’un courant fort durant un climat humide. Ces niveaux majoritairement sableux a graveleux sont toutefois accompagnés de quelques niveaux caillouteux. La fraction argileuse reste toujours très minoritaire tout le long de la coupe. La Morphoscopie témoigne qu’il s’agit des grains non usés a sub-émoussés. Les différentes phases d’accumulation indiquent un environnement de dépôt torrentiel transporté par des courants forts. Mots Clés : accumulation, torrentiel, Oued, environnement, dépôt, terrasse.

ABSTRACT The study area is part of the geological set of the Tell Atlas Oriental Watershed river Guebli belongs to coastal basin Constantine center lithologically represented by Mesozoic, Cenozoicand Quaternary, this area is characterized by a Mediterranean climate hot and rainy. Alluvialand river terraces studied (river Géubli Tamalous region) fit fully into the issue of Paleo-environmental evolution during the Quaternary periods. He aim is to establish the stratigraphic levels giving the origin of deposit components and theirset up, using conventional sedimentological methods. Thesedimentological analysis at the laboratorybased on granulometry showed thatthe Terracealluvial of Meraia, with dominant gravelly-sandspreaders, deposited by saltation And bearing , under theeffect ofahighwatercurrentduringawetclimate. These levels mainly sandy has gravelly however areaccompanied by some stony levels. The clay fraction remains always very minority all the way along the section .Morphoscopie testifies that it is the non worn grains sub-blunted. The various phases of accumulation indicate an environment torrential deposit transported by a high water current.

Keywords: accumulation, torential,Wadi, environment, deposit, terrace

الملخص تمثل المنطقة المدروسة جزءا من المجموعة الجيولوجية لسلسلة األطلس التلي الشرقي, ينتمي حوض واد قبلي للحوض الجانبي لقسنطينة كما يمثل ليتولوجيا تكوينات العصر الميزوزوي السينوزوي والرباعي هذه المنطقة تتميز بمناخ المتوسط حار و ممطر .المصاطب النهرية المدروسة (واد قبلي منطقة تمالوس) تشهد مشكلة تطورالبيئات القديمة للعصرالرباعي . الهدف من الدراسة هو تحديد المستويات الطبقية المعطية ألصل تكوين المصطبات وكيفية توضعها. هذا العمل لغرض معرفة تشكيل وسط الترسب وكذلك طبيعة مختلف التكوينات الجيولوجية لواد قبلي. أظهر تحليل الرسوبيات في المختبر المرتكز على التحليل الحبيبي أن معظم الترسبات المصطبية والرملية لمراية ،عبارة على رمل حصوي ، تنقل بواسطة القفز و التدحرج ، تحت تأثير تيار مائي قوي خالل مناخ رطب. هذه المستويات ذات الغالبية الرملية إلى الحصوية ،مرفقة ببعض المستويات الصخرية. و نسب قليلة من الطين موجودة في جميع العينات المأخوذة من المصطبات . اظهرالتحليل البنيوي أن معظم الحبيبات المكونة للرسوبيات غير مستخدمة إلى شبه متآكلة. تشير مراحل التراكم المختلفة إلى بيئة ترسب غزيرة يتم نقلها بواسطة التيارات القوية. كلمات المفتاح:األطلس التلي ,واد قبلي ,المصاطب النهرية ,واد تمالوس ,مستودع غريني,مستودع.