Etude Géologique De La Région D'ain Defla
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N° D’ORDRE : 53/2012-M/S.T REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEURE ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE « HOUARI BOUMEDIENE » FACULTE DES SCIENCES DE LA TERRE, DE LA GEOGRAPHIE ET DE L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE MEMOIRE Présenté pour l’obtention du diplôme de : Magister en Géologie Spécialité : Pétrologie/Structurologie Par : BELMOULOUD FAWZI SUJET ETUDE GEOLOGIQUE DE LA REGION D’AIN DEFLA : CARTOGRAPHIE ET CARACTERISATION DES ROCHES MAGMATIQUES DU MASSIF DU DOUI ET DE SES ENVIRONS Soutenu publiquement le 27/06/2012 Devant le jury composé de : Mr - OUABADI Aziouz Professeur à l’USTHB Président Melle -AIT HAMOU Farida Maitre de conférences à l’USTHB Directeur de thèse Mr- BELHAI Djelloul Professeur à l’USTHB Examinateur Melle - ABDELLAH Nachida Maitre de conférence à l’USTHB Examinateur Mr-AFALFIZ Abdelhafid Maitre assistant à l’USTHB Examinateur REMERCIEMENTS Je tiens à exprimer mes remerciements les plus sincères à toutes les personnes qui m’ont aidé etsoutenu à réaliser ce travail. Je tiens à remercier en tout premier lieu Mme Farida.Ait Hamou (maitre de conférence) qui a dirigé cette thèse. J’ai pu bénéficier grâce à elle des connaissances approfondie de la géologie mais aussi d’une vision de synthèse fondamentale pour tout travail scientifique. Mes remerciements s’adressent aux membres de jury qui ont bien voulu accepter de juger et d’examiner ce travail. Monsieur le Professeur Ouabadi Aziouz (Doyen FSTGAT) qui nous fait l’honneur de présider le jury. Je tiens à remercier Monsieurs Belhai Djeloul (Professeur), Melle Abdelah Nachida (maitre de conférence) et Abdelhafid Afalfiz (maitre assistant) qui ont accepté d’examiner ce travail pour nous faire bénéficier de leurs critiques éclairées. Les résultats présentés ici sont le fruit d’un travail d’équipe. Mes plus vifs remerciements à Adel Bougandoura, Boulem Brahmi pour leur participation et contribution sur le terrain. Merci beaucoup au service de la post graduation, qui ont toujours répondu rapidement à mes sollicitations administratives. Je n’oublie pas d’adresser de vifs remerciements à tous mes collègues et amis de longue date qui m’on soutenu tout au long de ce travail. Enfin, j'adresse mes plus sincères remerciements à tous mes proches et amis, qui m'ont toujours soutenue et encouragée au cours de la réalisation de ce mémoire. Merci à tous et à toutes. TABLE DES MATIERES CHAPITRE I. INTRODUCTION GENERALE I- PRESENTATION DU SUJET …………………………………………1 1. Objectifs et méthodologie………………………………………..2 2. Historique des travaux …………………………………………..3 II. SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CADRE GEOLOGIQUE GENERAL ………………………………………………6 1. Situation géographique…………………………………………..6 2. Cadre géologique général…………………………………….…7 Les Zones internes (Tell septentrional) ……………………………….. 8 Zone intermédiaire (nappes de flysch)………………………………..…9 Les Zones externes (Tell méridional)…………………………………..11 CHAPITRE II. ETUDE GEOLOGIQUE ET STRUCTURALE I. CONTEXTE GEOLOGIQUE REGIONAL…………………………..12 II. DESCRIPTION DES FORMATIONS GEOLOGIQUES…………..13 1- Le Paléozoïque………………………………………………………..13 a- le socle cristallophyllien du Doui………………………………13 b- La Série schisto-calcaire du Littré …………………………….13 c- La série schisto-quartziteuse du Zaccar…………………….. 14 d- La série volcanique du Zaccar et du Doui…………………… 14 e - La série schisto-gréseuse et conglomératique du Doui et du Zaccar…………………………………………………………………….....15 2. Le Trias…………………………………………………………………..15 3. Le Jurassique ………………………………………………………. …16 4. Le Crétacé inférieur……………………………………………………Formation Calcaire à 19 5. Le Crétacé supérieur…………………………………………………..lits siliceux 20 III. DESCRIPTION DES AUTRES UNITES GEOLOGIQUES DE LA ZONE D’ETUDE…………………………………………………………...20 1 L’unité inférieure dite de Boumaâd………………………………….…20 a. Le Crétacé inférieur (Néocomien – Albien)…………………………...20 b. Le Crétacé moyen (Albien supérieur- Vraconien et Cénomanien)...21 2. L’unité supérieure type « Quatre Mamelons » (Crétacé supérieur)..22 3. le Néogène post-nappe………………………………………………….23 IV. ÉTUDE STRUCTURALE DE LA ZONE D’ÉTUDE……………..25 1- Tectonique des massifs à schistosité ……………………………..25 a. Les phases de plissement dans les massifs du Doui et du Temoulga…………………………………………..…………………27 b- Les phases cassantes……………………………………………….32 2- Tectonique de la partie Nord-Ouest de Ain Defla……………….32 3. Étude des linéaments de la zone Ouest de Ain Defla…………..35 a- Données utilisées et interprétation……………………………. 35 b- Calage des linéaments sur les phases de déformations……35 4- Analyse structurale des unités telliennes du BouMaad…….38 Interprétation des coupes et cartes géologiques……………….. 39 a. Coupe El Abadia –Tachta ………………………………………...39 b. Coupe El Amra-Oued Khemis …………………………………..39 c. Coupe Lemkhatria –Lari Slimane………………………………...40 d. Le schéma structural……………………………………………...40 Conclusion à l étude structurale………………………………………..45 CHAPITRE III LE VOLCANISME PALEOZOIQUE 1. Etat des connaissances du volcanisme Paléozoïque en Algérie du Nord et au Maroc............................................................................. 46 Le volcanisme Paléozoïque au Maroc……………………………..48 Le volcanisme paléozoïque en Algérie………………………….....49 a. Dans la région de Tifrit-Saida………………………………....49 b. Au Doui et au Zaccar………………………………………….49 2. Etude du volcanisme du Doui et du Zaccar Ech-Chergui…..52 2.1. Les Observations de terrain …………………………..52 a. dans les différentes parties du secteur oriental du massif du Doui.. b. dans le Zaccar Ech-Chergui……………………………………52 2 .2. ETUDE PETROGRAPHIQUE DES ROCHES VOLCANIQUE………………………………….……………………61 3. Minéralisations et hydrothermalisme quelques réflexions …………………………………………….………..77 Conclusion à l étude du volcanisme………………………………..84. CONCLUSION GENERALE ………………………………………86 REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE Liste des figures: Fig. I.1 : Représentation numérique de la zone d’étude……………………………………..……………..7 Fig. I.2 : les différentes unités géologique de l’Algérie du Nord (Durand-Delga, 1969)……..…8 Fig. I.3 : Coupe synthétique et interpretative N-S de la partie Centrale du domaine tellien (Durand-Delga et al, 1980)……………………………………………………………….………………….…………..9 Fig. I.4: différentes hypothèse relative au dépôt des flysch et leurs modes De mise en place (Belhai, 1996)……………………………………………………………………………………….………………………..10 Fig. II.1 : coupe synthétique montrant les différentes unités des séries du primaire du Chélif (Mattauer,1958)…………………………………………………………………………………………………………...13 Fig. II.2 Coupe montrant la position du complexe volcanique par rapport à la série schisto- calcaire de Littré dans le massif du Doui………………………………………………………….…………….14 Fig. II.3: colonne stratigraphique montrant les termes schisto-gréseux conglomératique à l’Ouest et au Nord-est du Doui……………………………………………………………………..………………..15 Fig. II.4 : le Trias dolomitique du Doui (Mattauer, 1958)…………………………………………………..16 Fig. II.5 : extrait de la carte géologique des bassins tertiaires périméditerranéens (CNEXO, IFP, 1974)……………………………………………………………………………………………………………………….25 Fig. II.6 : coupes à travers djebel Doui (Mattauer,1958)…………………………………….…………….26 Fig.II.7 : image satellite en fausses couleurs réalisée à partir de la combinaison Ternaire des Trois premières analyses en composante principale (RVB=Cp1 Cp2 Cp3)…………..……………36 Fig.II.8 : carte linéamentaire de la région d’étude réalisée à partir de l’image satellitaire Landsat 7 ETM+…………………………………………………………………………………………….….……………37 Fig.II.9 chronologie et évolution des déformations de l’atlas Tellien au cours du Néogène post-nappe et du quaternaire (Meghraoui,1982)…………………………………………….……..………38 Fig.II.10 : coupe synthetique S-N entre El Abadia-Tachta ………………………………………….…….39 Fig. II.11 : coupe synthétique S-N entre El Amra-Oued khemis………………………………..………42 Fig.II.12 coupe synthétique Sud-Nord entre Lemkhatria et Lari slimane…………………………..43 Fig.II.13 : schéma structural de la partie Ouest de ain defla …………………………………..……....44 Fig.III.1 : contexte géodynamique générale au cours du paléozoïque……………………………… 47 Fig.III.2 : situation des principaux massifs paléozoïques de l’ouest Algérien (Lucas,1952) ..49 Fig.III.3 : carte géologique de Miliana au 1/50.000 2 éme édition (Glangeaud et Mattauer,1952) ……………………………………………………………………………………………………………..51 Fig.III.4 : carte géologique du massif du Doui (d’après kireche)……………………………………….52 Fig.III.5 coupe passant à 80 mètres à l’Ouest d’Ain N’sour (Glangeaud,1932)………………..….57 Fig.III.6 carte des environ d’Ain N’sour Miliana ……………………………………………………………….58 Fig.III.7 : schéma montrant la structure d’un système hydrothermal et la circulation des fluides hydrothermaux……………………………………………………………………………………………………78 Fig.III.8 : représentation conceptuelle simple des processus d’altération et de Métasomatisme d’une roche………………………………………………………………………………..………..79 Liste des photos Photo. II.1 : affleurements des calcaires dolomitiques du jurassique au Nord du Doui ……..17 Photo II.2 : calcaire bleu du jurassique-Temoulga (flanc Est)…………………………………………….19 Photo II.3 : calcaire détritique à silex-Temoulga ………………………………………………………………19 Photo II.4 : deux niveaux de formation calcaire au sommet du Temoulga ………………………..19 Photo II.5 : formation Albienne qui se débite en aiguille avec intercalations de bancs de quartzite ……………………………………………………………………………………………………………………….21 Photo II.6 : formation Triasique du côté de la maison forestière au Nord d’El amra …………22 Photo II.7 : structure plissée décamétrique sur le flanc Sud du Temoulga (carrière en exploitation)…………………………………………………………………………………………………………………..27 Photo II.8 : rognons de silex étiré dans le plan de foliation