Contexte Géodynamique, Structural Et Sismologique Du Nord de l’Algérie

1 Contexte Géodynamique, structural et sismologique du nord d’Algérie –Djeddi.MK

CONTEXTE GEODYNAMIQUE, STRUCTURAL ET SISMOLOGIQUE

DU NORD DE L’ALGERIE By Djeddi Mabrouk Département de Géophysique, Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie .Université M’Hamed Bougara Boumerdes .Algérie

Pour citer cet article. Djeddi Mabrouk : « Contexte géodynamique, structural et sismologique du Nord de l’Algérie » http://djeddimabrouk.fr.gd/

I - INTRODUCTION

La sismicité affectant l’Algérie du Nord relève de la collision perpétuelle du type inter - continental entre la plaque eurasienne et la plaque africaine. Elle est l’indice direct de l’activité des zones de frontière entre les deux plaques tectoniques La théorie de la tectonique des plaques affirme que la plaque africaine s’écarte de l’Amérique du sud de deux centimètres environ par an alors que dans le même temps, elle se rapproche de la plaque eurasienne de un centimètre par an également. Le bassin Méditerranéen est de ce fait un exemple de convergence lente de type d’affrontement inter- continental entre les deux plaques tectoniques. La partie nord de l’Algérie est du point de vue géologique plus jeune que la plate- forme saharienne, elle est en plein évolution donc instable et mobile. Elle se caractérise par des plis fréquemment renversés, des charriages et des failles inverses et subites perpétuellement des mouvements tectoniques complexes verticaux et horizontaux. Cette dynamique tectonique est à l’ origine d’accumulation de contraintes importantes induisant des cassures ou ranimant d’anciennes failles. Des travaux montrent que les forces tectoniques accompagnant ces contraintes sont relativement modestes pour engendrer de nouvelles failles toutefois suffisantes pour attiser d’anciens accidents tectoniques surtout au niveau des zones sensibles de l’’écorce terrestre. L’ensemble de la zone côtière longeant le Nord de l’Algérie sous l’influence du plissement alpin, présente une activité sismique modérée à faible bien que de temps à autre des séismes violents se manifestent. Les séismes les plus violents sont ceux d’El Asnam (1954 et 1980) et de Zemmouri (Boumerdes 2003).Toutefois, la lenteur de cette convergence pose de sérieux problèmes d’estimation des risques sismiques dans toute la partie nord de l’Algérie.


II - LES PRINCIPAUX REGIMES GEODYNAMIQUES II -1 Le régime Rifting L’Algérie du Nord faisant partie de la marge sud téthysienne se définit par deux périodes de rifting. La première période diffuse, s’opérant au Trias est décrite dans l’Atlas Saharien .La seconde liasique nette, est marquée par des blocs basculés (Aït Ouali, 1991, Bracene et al. 2002). Cet arrangement s’observe nettement sur les données de géophysique obtenues dans le système atlasique, (Yelles et al., 2001, Frizon de Lamotte et al., 2000, Bracene et al., 2002).Les blocs basculés sont limités par des accidents tectoniques orientés NE SW syn-sédimentaires et sont soulignés par des modifications de faciès et d’épaisseur ce qui produit des subsidences distinctes suivant les zones (fig.1). Cette phase s’accompagne aussi des premières mutations des dépôts évaporitiques du Trias pour constituer en particulier des dômes salifères, dont certains seront fossilisés et d’autres, au fil du temps, se transformeront en diapirs permettant à ces faciès du Trias d’affleurer en surface (Yelles et al. 2001).

Fig.1 : Coupe sismique montant les blocs basculés du Lias, le diapirisme précoce, les dépôts du Jurassique scellant les blocs basculés du Lias et l’inversion tectonique au Miocène (Bracene et al 2006)


II -2 Le régime Post-Rift

Au cours du régime post rift les masses basculées, héritées du régime rafting pendant le Lias sont enfermées par les masses du Jurassique moyen jusqu’à la fin du Crétacé. Cependant certaines zones, tel que le domaine atlasique oriental, subissent l’influence de l’ouverture des domaines avoisinants (Golfe de Syrte) et l’extension persiste accompagnée de manifestations diapiriques.fig2.

Fig.2 : Enchainement des évènements du début du Mésozoïque à l’époque actuelle. Abréviations : Ma : Millions d’années IV :Quaternaire, Hol :Holocène, Pléi : Pléistocène Gelas :Gélasien Plais:Plaisancien, Zancl : Zancléen Mess :Messinien Torto :TortonienSerrav :Serravallien Langh : Langhien Burd :Burdigalien Aqu : Aquitanien Sup :supérieur Moy : Moyen CSM : crise de salinité Messinienne Inf : inférieur Calc-alc :calco-alcalin


II -3 Le régime convergence

La convergence des plaques lithosphériques Afrique -Eurasie a débuté au début du Tertiaire (voire fin du Crétacé), suite à laquelle la marge africaine subit l’inversion et la phase déformation paroxysmale se situant à l’Eocène terminal (Lutétien). D’autres périodes de déformations marquent ce régime par la mise en place des nappes telliennes notamment au Miocène, et la poursuite du serrage et l’inversion de la marge depuis le quaternaire. Cette convergence lente semble être le moteur de la déformation active dans

l'ensemble de l’Afrique du nord et dont les effets de celle-ci se matérialisent

en Algérie par une grande zone de déformation sur une bande assez large

limitée au Sud par l’Atlas saharien et au nord par l’Atlas tellien . Les chaines

Maghrébines et atlasiques longeant l’Afrique du Nord sont les conséquences de

cette convergence. Dans la zone de leur jonction, on observe un régime du

type compressif NO-SE avec des structures en plis –failles et chevauchements

structurés en « échelon »

Le mouvement relatif convergent entre la plaque africaine et la plaque

eurasienne change de direction et de vitesse d’ouest (Maroc) en Est

(Egypte).Cette convergence est de direction NO –SE au niveau du Maroc. Elle

devient N-S à la longitude du Caire. La vitesse de convergence croit de l’Ouest

vers l’Est environ comme suit fig. 3 :

4 mm/an environ au niveau de la marge marocaine,

5 mm/an environ à la longitude d’Alger

6 mm/an environ au niveau de la marge tunisienne

9 mm/an environ à la longitude du Caire (Argus et al 1989)

Fig. 3 : La limite des plaques - Africaine et Eurasienne entre les Açores et la Sicile


III - STRUCTURE LITHOSPHERIQUE EN ALGERIE

La formation des chaines atlasiques et maghrébines est la conséquence de la convergence entre les deux plaques lithosphériques. Cette convergence se manifeste par une réduction crustale de direction NNW-SSE. Des données gravimétriques et sismiques dévoilent que La croute terrestre possède une épaisseur de 5,8 km dans la partie Est du bassin nord algérien tendant à s’amenuiser vers l’est. Des données de sismiques notamment réfraction passant par le bassin nord algérien dévoilent une croute terrestre amincie d’épaisseur égal à 4,5 km (Vidal et al. 1998) .fig. 4. Cette inversion actuelle se traduit par des séismes superficiels, localisés généralement dans les 20 premiers kilomètres. Ils sont quelquefois violents et dévastateurs reflétant ainsi la poursuite de la convergence entre les deux plaques tectoniques. Les travaux de Panza et al (1980) et Suhadolc et al (1990) font ressortir que la lithosphère en méditerranée occidentale est jeune .Son épaisseur est de 30 km environ dans le bassin algéro-provençal mais son épaississement croit vers le sud pour atteindre une épaisseur comprise entre 50 et 70 km sous la marge algérienne et 110 km sous les chaines du Tell et l’Atlas saharien.

Fig.4 : Coupe Nord- Sud près de 3° 50’E de la Marge Nord algérienne selon Deverchere et al 2005


IV - ASPECT STRUCTURAL DU NORD DE L’ALGERIE. Très succinctement l’aspect structural du nord de l’Algérie se résume comme suit : La chaine alpine, faisant partie de l’érogène alpin péri- méditerranéen est essentiellement d’âge tertiaire. Elle s’étale d’Ouest à l’Est du nord de l’Algérie sur 1200 kilomètres environ. Cette orogenèse est allongée suivant une direction E-W sur une bande large de plus 100km environ. La chaine alpine est formée par 03 domaines morpho-structuraux : l’Atlas tellien au Nord, les hauts plateaux au centre et l’atlas saharien au sud fig. 5

Fig.5 : Principaux éléments structuraux du nord de l’Algérie


IV- I - L’Atlas tellien Il comporte 3 domaines structuraux (du sud vers le nord)

- Le domaine externe (domaine tellien)

- Le domaine des flyschs : Il est constitué de nappes pelliculaires de flyschs d’âge essentiellement Crétacé – Paléogène, abondamment chevauchantes sur les unités telliennes. Les flyschs, constitués essentiellement de conglomérats et autres minéraux détritiques, sont regroupés en trois séries essentielles numidiens (en position interne), massyliens (les plus externes), et mauritaniens (en position externe).

- Le domaine interne : Il est constitué par des massifs du socle poly-

métamorphique panafricain et hercynien. Les terrains, d’âge Cambrien à Carbonifère, sont recouverts par des sédiments d’âge mésozoïque et Tertiaire.

IV - II - Les Hauts Plateaux Ils sont composés principalement de sédiments Méso-Cénozoïques assez résistants et très peu déformés. Les hauts plateaux disparaissent à l’Est en cédant la place à l’’Atlas saharien qui s’élargit pour former l’Atlas oriental formé par les Aurès. IV- III - L’Atlas saharien Il se situe entre l’Atlas tellien affecté par une activité tectonique relativement intense et la plate forme saharienne partiellement stable. L’Atlas saharien est une zone bien particularisée depuis le crétacé inferieur. Fig. 6

Fig6 : Carte de localisation des principales unités géologiques (méditerranée occidental


V - LA PLATE FORME- SAHARIENNE Plus au sud de l’Atlas on retrouve la plate forme -saharienne, formée de socle précambrien recouvert de dépôts paléozoïques pratiquement pas déformés. L’Algérie du nord et la plate forme saharienne sont séparés par le grand accident sud Atlasique, linéament long de plus 2000 km environ et qui s’allonge d’Agadir au Maroc jusqu’à Gabes en Tunisie. Le foyer du violent séisme du 29 février 1960 (Mb = 5.7, I = entre VIII et IX MSK) s’est produit à Agadir, ville située sur ce grand accident. La ville fut presque totalement détruite faisant plus 12000 victimes. D’un point de vue géologique, la plate forme - saharienne est définie actuellement par des structures tectoniques stables mais qui furent instables avant la période secondaire. Depuis, Il y eut tantôt une émergence, tantôt un avancement de la mer suivie de dépôts et d’entassement de sédiments d’origine continentale et marine .La dernière mer abandonna la Sahara pendant le Tertiaire inferieur. L’apport des sédiments fut ensuite d’origine unique continentale. Le Sahara est de ce fait depuis des millions d’année une région stable se caractérisant par des mouvements tectoniques suffisamment faibles et ou les séismes se font rares.

VI – LES CARACTERISTIQUES DE LA SISMICITE DU NORD DE

L’ALGERIE L’ activité sismique au nord de l’Algérie résulte comme partout dans le Maghreb du rapprochement lent entre la plaque eurasienne et la plaque africaine .La plus importante partie de ce rapprochement est absorbée au niveau du jonction entre les deux plaques tectoniques. La majorité des séismes algériens se produisent sur la bande côtière du nord de l’Algérie dans l’atlas tellien (chaine du type alpin). Cette étroite bande dont la largeur est d’environ 100km marque la limite des plaques tectoniques Eurasie Afrique Cette vaste bande de déformation est limitée au sud par les chaines de l’Atlas Saharien .Les séismes qui s’y produisent sont liés à des structures néotectoniques en plis et pli-failles de direction NE-SO. La sismicité de l’Algérie du nord est localisée dans la zone de jonction des deux

plaques tectoniques .Cette bande comprend du nord vers le sud : l’Atlas tellien (tell),

les hauts plateaux et l’Atlas saharien. L’activité sismique et son ampleur

s’amenuisent à mesure que l’on s’éloigne de vers le sud.

Les séismes, généralement superficiels se localisent dans les 20 premiers

kilomètres de la croute terrestre .Ils sont générés par le jeu de failles du type

inverse (souvent aveugle) d’orientation NE-SW et ou de coulissement .L’Atlas

tellien est la région la plus sujette aux séismes les plus forts mais également

destructeurs parce qu’elle est occupée par une forte population.


VI -I Sismicité Historique

Des indications historiques sur l’Algérie du nord permettent de considérer que l’activité sismique existait bien dans le passé .En effets, plusieurs séismes ont pu être considérés dans l’histoire grâce à l’ampleur des dégâts humains et matériels qu’ils provoquèrent.

Le nord de l’Algérie est caractérisé par une activité sismique notable. Les données fournies par les sismographes installés depuis 1910 ne sont pas suffisamment fiables pour décrire cette activité. C’est la raison pour laquelle, les sismologues ce sont penchés sur l’étude des archives. De nombreux catalogues de la sismicité historique ont été établis depuis la fin du 18 eme siècle .Citons ceux du CRAAG(1994) pour la période de 1365 à 1992, Harbi (2006) pour l’est algérien pour la période 419 à 2002, CRAAG (2002) couvrant la période 1992 à 2001, Harbi(2001) pour l’est algérien de 1850 à 2000. Le catalogue de Benouar (1994) et celui de l’International Seismological Center (ISC) fig7

Fig7 : Carte de la sismicité historique (bases dee données du CRAAG et USGS, de 1365 à 1972

(L’intensité est indiquée à l’echelle MSK).

La connaissance de la sismicité historique repose sur une analyse documentaire

d'archives historiques notamment dans les récits historiques. Or, les catalogues de

la sismicité en Algérie disponibles ne couvrent qu’une très courte période de

l’histoire sismique de l’Algérie à cause du manque de documents ou d’archives

correspondants surtout aux époques médiévales et antiques. Les premiers

documents historiques retrouvés retraçant l’activité sismique en Algérie décrivent un

événement majeur dans la région d’Alger en 1365.Anterieurement à cette date seule

les séismes de l’an 42 de Dellys, de l’an 419 qui avait dévasté Setifis (Sétif), le

séisme d’Ain Témouchent en l’an 700 et celui de Timgad en l’an 800 sont

simplement mentionnés faute d’archives historiques.

La sismicité du nord de l’Algérie à fait l’objet de nombreux travaux. Les

premières descriptions détaillées des séismes furent menées par Perrey en 1848.


Mais c’est Alsuyuti qui fut le premier auteur a avoir decrit le seisme qui secoua la

ville d’Alger le 3 janvier 1365.

De nombreux travaux plus récents ont été menés par Mme Hée, 1950 ; Rothé,

1950 ; Grandjean, 1954 ; Benhallou et Roussel, 1971 et bien d’autres.

Les reliefs du nord de l’Algérie sont plus au moins parallèles à la marge et ils sont donc orthogonaux à la direction de convergence des deux plaques tectoniques Afrique-Eurasie.

Dans ce qui suit, nous mentionnons très succinctement les principaux évènements sismiques les plus connus par région. Il faut mentionner que la déformation se fait de manière distincte dans ces 3 régions.

A l’ouest, il s’agit beaucoup plus de mouvements compressifs de direction NNW-SSE et les failles sont généralement inverses tandis qu’à l’Est la déformation est assurée essentiellement par des mouvements de coulissage.

Notons également que l’activité sismique se manifeste principalement en continent tandis au centre et à l’ouest elle se déroule aussi bien sur la marge qu’en continent.

VI - I -1 Séismicité du centre de l’Algérie

Cette région est caractérisée par une forte activité sismique qui se localise essentiellement dans le bassin de la Mitidja (d’âge Néogène).Le pourtour sud (l’Atlas blidéen) constitue l’une des plus importantes sources sismogènes de la ville d’Alger et à l’est (région de Boumerdes)

- Historiquement, la région d’Alger a été affectée par plusieurs forts séismes. Parmi les séismes qui ont été largement ressentis dans cette région on évoque ceux 1365,1673, 1716, 1755, Blida en 1825 – Gouraya(15/1/1891)- près de Blida (23/9/1903 I = VII)- près de Blida (11/3/1908 I = VII à VIII) .

VI –I -2 Séismicité historique de la région nord- est

La sismicité de la région Nord-Est (Est de l’Atlas tellien) est surtout faible en comparaison avec celle de la région ouest de l’atlas tellien .Elle est liée à des accidents tectoniques en décrochement .Le séisme le plus marqué est celui du 27 octobre 1985 de magnitude de moment sismique Mw = 5.9

Par cette région, on sous entend toute la partie est de l’Algérie du nord. Elle comprend la région de constantine –Guelma –Setif - Djedjeli Bejaia. Elle fait partie également du domaine tellien, mais elle se caractérise par une déformation différente des autres régions du l’Algérie du nord .La déformation est lente et une activité sismique faible à modérée.


Les principaux séismes relevés durant la période historique sont :

-Région de Constantine : Cette région a connu plusieurs séismes historiques dont les plus connus sont : nuit du 27/28 avril de 1838 - janvier 1860(17 h 45 min I= IV MSK) - 17 octobre 1865 (22h 05 min I = III MSK) - 07 octobre 1866 (vers 6 h du matin)- Aurès(16/11/1869 ( I = IX) -07 mai 1871 (I= IV MSK , Ms =3.2)- 20 janvier 1876 (9 h du matin)- 26 novembre 1893 (11h 55 min)- 19 septembre 1894 (6h 45 min I = VI MSK) .- Bejaia(Bougie) en 1865, 1880, - Djedjelli ( 21 et 22 aout 1856 ) - Biskra 16/11/1869 (VIII).

VI –I -3 Séismicité historique de la région Nord –Ouest

C’est une région est assez active et de sismicité également artificielle dont les hypocentres n’excèdent guère 20km de profondeur .La sismicité est essentiellement concentrée une bande étroite le long des bordures des bassins néogènes quaternaires intra montagneux qui longent la côte.

Cette région avait connu un violent séisme (séisme d’Oran en 1790) .La séismicité de cette région emprunte l’axe Oran- Mostaganem – Relizane –Mascara .Les principaux foyers se localisent dans la plaine de Sig et des Beni-Chougrane , les monts du Zaccar et de Meliana et enfin la région d’Ech-Chellif.

. - Oran à subit plusieurs violents séismes parmi lesquels on peut citer les séismes de 1790( I =X –XI) -1836( I= VI) -1861(I= VII) de 1889( I =VII) - Ténès en 1867 - Gouraya 1891 – Mascara (29/11/1887 I = X et 1819 I = IX).

Les récits sur le séisme historique du 9/10/1790 indiquaient qu’il était l’un des plus désastreux. Il a été ressenti jusqu’à Malte et avait causé la destruction à peu près la totalité des habitations et provoqua la morts de plus de 3000 personnes.

VII - SISMICITE INSTRUMENTALE

Contrairement à la sismicité historique, la sismicité instrumentale a été largement

analysée dans plusieurs travaux et ce depuis l’installation de la première station

sismologique d’Alger en 1910..

Les séismes détectés sont distribués le long de zones de failles et des plissements

héritées de temps géologiques très anciens. Les zones les plus actives sont la

région d’Chleff, la Mitidja, de Mascara. La sismicité dans le constantinois est

notable. Alors que les hauts plateaux et l’atlas saharien présentent une activité

sismique très faible. Fig. 8

http://fr.wikipedia.org/wiki/1790


La première station sismologique en Algérie fut installée en 1910, cependant, les stations sismologiques ne furent utilisées de façon crédible et méthodique qu’à partir des années 1970. Grace à l’augmentation du nombre de station sismologique et à l’enregistrement avec une meilleure dynamique, il est devenu non seulement possible de localiser les épicentres avec une meilleure précision qu’autres fois mais également d’en faire le lien avec le type de structure géologique lorsque cela est possible De plus une sismicité instrumentale fondée sur un si peu de temps est tout à fait insuffisante pour indiquer la sismicité d'une zone de jonction sismique très complexe. Les séismes instrumentaux les plus violents qui se sont manifestés dans le tell sont :

VII -1 Séismicité instrumentale du centre de l’Algérie

Cette région est caractérisée une forte activité sismique. Les séismes marquant

cette région sont :

Région d’Alger (1924) – Alger 4 /9/1996, Mw = 5,7)- Sour El Ghozlane (24 juin 1910,

Ms = 6,4 I = X), - Boumerdes (21 Mai 2003, Mw = 6,8).

Description de quelques séismes du centre de l’Algérie

- 2 janvier 1365, Alger fut presque totalement détruite par un tremblement de

terre d’intensité estimée à X (Rothé 1950), la magnitude maximale a été

estimée à 7 ½ .Le séisme fut suivi par près de 100 répliques pendant la nuit.

- 10 Mars 1673 et le 29 novembre 1722 un séisme secoua la région d’Alger

(Ambraseys et Vogt, 1988).

- 3 Févier 1716, la ville d’Alger fut fortement secouée par un fort

tremblement de terre d’intensité X .Il provoqua la morts de 20000 personnes

(Rothé ,1950).

- 3 Décembre 1735 un tremblement de terre d’intensité VIII a eu lieu dans la

région de Cherchell –Tipaza

- Les 17 mars 1756, 8 novembre 1802 et 18 juin 1847, trois tremblements de

terre respectivement d’intensité (VII-VIII),(VIII) et (VII) se sont produits dans

la même structure de Chenoua (Meghraoui ,1991).

- 5 novembre 1924, un tremblement de terre d’intensité VIII s’est produit sur

l’anticlinal du Sahel (Meghraoui ,1991)


Remarque

La récurrence des séismes sur la région d’Alger s’avère de l’ordre de 20 à 30 ans

pour les séismes modérés ( intensité < IX) tandis que les gros séismes , d’intensité

> 𝐼𝑋 s’avèrent se manifester tous les 350 ans environ (Meghraoui ,1991).

Séisme de Boumerdes

Le séisme du 21 mai 2003 de Boumerdes (45 km à l’est d’Alger) s’est produit

à19h44mn 36s (heure locale). Il s’est produit dans l’atlas tellien, zone de jonction

entre la plaque africaine et eurasienne .Cette zone fait partie de la zone de

déformation large de plus de 100 km. L’épicentre du séisme était situé en mer à

une quinzaine de Kilomètres de la ville de Boumerdes, chef-lieu de wilaya. D’une

durée de plusieurs dizaines de secondes et suivi par plusieurs répliques, sa

magnitude de moment sismique (magnitude de Kanamori Mw) a été de 6.8. La

profondeur du foyer du séisme était de l’ordre de 07 km de ce fait superficiel. Il

s’agirait de la catastrophe naturelle la plus violente et la plus dévastatrice qui s’est

produite au Nord d’Algérie après le séisme d’El Asnam le 10 octobre 1980 .Le

séisme a provoqué des destructions très importantes des constructions et un

chiffre de victimes particulièrement élevé dépassant les 2000 victimes.

Les causes et les caractéristiques du séisme

Les séismes algériens sont dus à la collision inter continentale entre la plaque

africaine et eurasienne. La plaque africaine avance vers le nord à la vitesse de 05

mm par an au niveau d’Alger .Cette affrontement créerait, du point de vue

géologique, des contraintes tectoniques extraordinaires.

Les séismes se produisent brutalement quand les contraintes surpassent la limite

de rupture sur la faille .L’énergie accumulée pendant des dizaines voir des

centaines d’années est alors libérée brutalement.

La région d’Alger –Boumerdes est affectée par des accidents néotectoniques

actives et potentiellement sismiques Les accidents les mieux identifiés sont : la faille

du sahel, faille de Reghaia, failles de Zemmouri et de khair Eddine, faille de Bouira –

Isser, faille de cap Matifou, faille de Dellys, faille de Thenia etc…

Il est connu que La région d’Alger –Boumerdes fut secouée par au moins 3

séismes violents (en 1365, 1716 et en 2003) mais faute d’étude paléo sismologique

précise et l’absence d’archives surtout de l’époque historique n’ont pas permis

aux géophysiciens de faire des analyses assez approfondies .Il est encore difficile

d’affirmer ou d’infirmer que ces séismes soient attribués à la réactivation des

failles sus mentionnées même si certaines hypothèses probables laissent penser

qu’ils sont liés à certaines de ces failles ou à des failles probables situées dans la

marge algérienne.


Dans le cas du séisme de Boumerdes, il en résulte des premières données

géophysique et géologique qu’il a été engendré par une faille d’orientation NE-SW

et que son pendage plongé vers le SE.

Les répliques

Le choc principal a été suivi par 4 répliques de magnitude supérieure à 5 durant les 8 jours qui suivent .Il a été suivi 07 minutes plus tard par la première forte réplique de magnitude 5.0. Les 2 plus fortes répliques atteignant la magnitude 5.8 ont été enregistrées les 27 et 29.05 .2003 respectivement à 18h 11mn 29s et 03h.15mn.01s .Plusieurs milliers d’autres répliques se sont produites entre le 21 mai 2003 et le 21 mai 2004, elles se sont produites tout le long du plan de faille entre Ain-Taya et Dellys.

Ce séisme assez violent provoqua un soulèvement côtier de 0.5 m dans la zone

épicentrale et un tsunami en méditerranée occidentale. La secousse a provoqué des

dégâts dans les wilayas de Boumerdes, et la wilaya limitrophe d’Alger, Tizi-Ouzou et

Bouira. Le séisme a été ressenti dans un rayon de 250 km.

VII -2 Séismicité instrumentale de la région nord- est

Des indications historiques sur la région nord –est de l’Algérie permettent de considérer que l’activité sismique dans cette région existait bien dans le passé.

Du point de vue sismicité l’est algérien se caractérise par une sismicité faible à

modérée qui n’a pas dépassé guère M≤ 5.5 .Elle s’exprime principalement en continent .Les déformations sont lentes et se caractérisent par des mouvements de coulissage. Du point de vue sismique, on distingue 3 régions :

-La région de Constantine-Guelma : Il existe dans cette région de nombreux importants accidents tectoniques. L’évènement sismique le plus significatif est le séisme du 27 octobre 1985 qui s’est produit près d’El Khroub de magnitude de surface évaluée à 6.0.

-La région de Bejaia-Sétif : La sismicité de cette région est principalement circonscrite dans la région de Kherata(faille de Kherata) ou de nombreux séismes modérés se sont produits .

-La région du bassin du Hodna : Cette région a connu de faibles séismes dont le séisme le plus connu est produit de M’Sila le 1 er janvier 1965 (M = 5.5)

La region Nord –est de l’Algerie a été afffectée par plusieurs seismes historiques et instrumentaux .Parmi les seismes qui ont été ressentis dans cette region et ducumentés on cite les evenements suivants :

Région de Constantine :Elle fut secouée par des faibles séismes : le 4 aout 1908(I = VIII), 16 septembre 1908, près de Constantine ( 6 aout 1947 I= VIII –IX)- Massif de Hodna (12/2/1946 I = VIII) - Kherrata (17/2/1949 I= VII) -29 aout 1959(près de Sétif) - Constantine (27 octobre 1985 , Ms = 6.0)- Kherrata


(10/11/2000 ,Mw =5.7)- Bejaia (1946)-M’sila (12/2/1946 et 10/1/1965 Ms =5.5)- Beni Ourtilane (10/11/2000 M= 5,7 I = VI) – Guelma (10/2/1937)-près de Batna (16/3/1924) – près de Guelma (17/6/1908 I = VII à VIII).

Fig.8 : Carte des épicentres du Nord de l’Algérie, de 1973 à 2006 (base de données NEIC)

Le séisme historique le plus dévastateur fut celui de Djedjelli en 1856 dont nous le résumons ci-dessous.

Séisme de Djedjelli

Le 21 aout 1856 un fort séisme d’intensité VIII MSK (fig.9) secoua en pleine nuit à

23 h 50mn Jijel (Djedjelli) .Il fut suivi le 22 aout 1856 par un second séisme plus

violent d’intensité X qui ne causa que 5 victimes et ce grâce a l’évacuation de la

population juste la veille après le premier séisme. Ce séisme d’une magnitude

Ms = 5,7 (Harbi 2001) avait provoqué des glissements de terrain, des fissures et

des signes du phénomène de liquéfaction .Le séisme d’épicentre situé dans une

zone située à quelques kilomètres au nord de la ville de Djedjelli, engendra un

courant de turbidité qui provoqua un tsunami modéré. Le seisme principal

destructeur( supposé le choc principal ) du 22 avait provoquait un raz de marée qui

fut observé le long du littoral ntamment à Alger et autres.

Les deux seismes ont detruit les ¾ de la ville de Djedjelli (fig 10). Ils furent suivis par

de nombreuses repliques ressenties par la population dont la plus forte replique a

atteint une intensité de VIII .Le seisme du 21 aout est admis comme etant un seisme

precurseur (premonitoire) du seisme du 22 aout 1856. Ce séisme, comme celui qui

avait secoué Boumerdes en 2003 dévoilent les conséquences de la déformation

compressive de la marge algérienne.


Fig.9 : carte isoséiste du séisme de Djedjelli du 22 aout 1856 (Harbi et al. (2003)

Fig.10 : gravure montrant la ville de Djedjelli avant et après le séisme des 21-22 Aout 1856

(Ambraseys, 1982)

Le second évènement qui a marqué la sismicité de l’est algérien est le séisme de

Constantine du 27 octobre 1985.

La figure 11 est assez significative .Elle montre l’ampleur et les dégâts des principaux séismes qui ont secoué le nord- est de l’Algérie (Harbi et al 2010) depuis le séisme de djedjelli en 1856


Fig.11 : carte cumulative des dégâts engendrés par les séismes historiques et instrumentaux du nord est algérien : (1) Djidjelli 22/8/1856 (VIII) (2) Biskra 16/11/1869 (VIII) (3) M’sila 3/12/1885 (IX) (4) Constantine 4/8/1908 (VIII) (5) Mac Mahon 16/3/1924 (VIII) (6) Guelma 10/2/1938 (VIII) (7) Mansourah 16/4/1943 (VIII) (8) Berhoum 12/2/1946 (12/2/1946) (9) Constantine 6/8/1947 (VIII) (10) Kherrata 17/2/1949 (VII) (11) Texenna 28/12/1954 (VI) (12) Bir Hadada 4/9/1963 (VIII-IX) (13)Mechdellah 21/10/1964 (VI-VII) (14) M’sila 1/1/1965 (VIII) (15) Ziama M. 25/2/1968 (VIII) (16) Mansourah 24/11/1973 (VIII-IX) (17) Kherrata 28/6/1974 (VII) (18) Kherrata 9/11/1974 (VII) (19) Constantine 27/10/1985 (VIII)


VII -3 Séismicité instrumentale de la région Nord –Ouest

L’activité sismique en période instrumentale a été assurée à partir de 1955 par la station sismologique de Relizane et par les stations sismologiques installées près des barrages de sidi Mohamed Benaouda et de Meffrouche(Tlemcen).De nos jours cette région dispose d’une (1) station régionale faisant partie du réseau national télémétrique .Elle permet de collecter et de centraliser les données sismologiques des stations uni composantes installées dans la région de l’ouest algérien .

Région Ouest: Mascara (18/8/ 1994, M= 6 et 17/8/2005 M= 4.4)–El Asnam (25/8/1922 I = X , 4/9/1954 Ms = 6.7 et 10/10/1980 Ms =7.3)- Tipaza (29 octobre 1989 ,Mw = 6,1) , , Ain Temouchent (22 /12/1999, Mw = 5,7 , en 1912 et en 1959 ) -Tenes (1956 ? )- région d’Oran (2/2/1910 I = VII , 1949 I = V , 1913 I = VII ,1959 I = VII , 6/6/2008 , Mw =5.6).

Du point de vue sismotectonique cette région peut être circonscrite en plusieurs zones qui sont

-La Mesta oranaise : C’est une zone de déformation appartenant au domaine atlasique. La séismicité très superficielle, généralement faible et diffuse est générée par le rejeux survenant dans les chaines de horsts.

-la zone tellienne. Elle comprend les éléments structuraux comprenant les massifs côtiers, la vallée du Cheliff et ceux du tell méridional. L’activité sismique est elevée particulierment dans la vallée du Chellif et dans la region d’oran . La vallée du Chellif fut secouée à deux reprises par de forts seismes superficiels ( < 15 𝑘𝑚) en 1954 (M = 6.5) et en 1980 (M= 7.3) .Ces deux seismes ont un mécanisme ressemblant aux failles inverses de direction NE-SW à ENE-WSW et avec des axes de pression hirizontaux de direction NW-SE .

-Zone du moyen atlas : Elle occupe le territoire compris entre la mesta oranaise à

l’est et la mesta marocaine à l’ouest .Elle se caracterise par une activité sismique

assez faible et les seismes qui s’y produisent sont de faibles profondeurs.

De toutes les zones sus mentionnées, il ressort que l’activité séismique de la région

Nord -Ouest de l’Algérie se concentre notamment dans deux régions importantes à

savoir El Asnam et Oran.


Séisme d’Orléansville du 9 septembre 1954 :

Le 9 septembre 1954 à 01h 04 mn 37 s, un séisme d’intensité évaluée entre X et XI dans la zone épicentrale (Ms= 6.7) secoue toute la région d’Orléans ville, ville située à 160 km d’Alger Fig12 et 13.Il est considéré comme le plus violent séisme jamais enregistré en Algérie depuis les cents dernières années. Une forte réplique de magnitude 6.3 a suivi le choc principal à 01 h 49 mn et 48 s. quatre autres répliques ont été enregistrées entre la forte réplique et 09h 28mn 42 s du matin du même jour.

fig.12 l’enregistrement du séisme sur un appareil de mesure de l’institut de Strasbourg (Institut de

Strasbourg Physique du Globe)

La secousse a duré 12 secondes environ et avait détruit les 2/3 de la ville, elle a été suivie par plus de 350 répliques entre septembre et novembre 1954. Ce séisme superficiel (environ 10km de profondeur) dont l’épicentre est localisé dans la localité de Beni Rached a provoqué d’importantes déformations de surface notamment à Beni Rached et Sidi –Djillali .On y observa des cassures et des glissements de terrain .Il a provoque plus 1200 morts, 5000 blessés et plus de60000 sans abri.


Fig.13 : Carte isoséiste à partir de l’épicentre du séisme d’Orleansville (Institut de Strasbourg

Physique du Globe)

Séisme d’El Asnam du 10/10/1980

Le 10 octobre 1980, à 12 h 25 mn, un violent séisme de magnitude 7.3 évaluée a partir des ondes de surface et 6.5 a partir des ondes de volume, soit une intensité estimée à IX (échelle MSK) secoua la région d’El Asnam .Il est le troisième séisme violent enregistré durant la période instrumentale après les seimes du 25 /8/1922 (I= X) et du 4/9/1954 (Ms= 6.7).fig.14 Ce séisme peut être cité parmi les séismes le plus violent non seulement durant la période instrumentale mais le plus destructeur depuis au moins trois siècles dans toute la méditerranée occidentale. Il a causé d’importantes déformations de surface dans la zone épicentrale et perturba même le régime des sources d’eau. Il a été causé par la rupture d’une faille inverse et chevauchante faisant partie d’abondantes structures compressives actives qui composent le nord de l’Algérie. Il s’agit d’une faille inverse associée à un anticlinal, de direction NE-SW et à pendage dirigé vers le nord –ouest. La rupture a laissé des traces surface perceptibles sur 40 km le long de la faille avec un rejet vertical maximum observé de 6 mètres. Ce séisme a été ressenti sur un rayon de 250 Km .et provoqua plus de 4000 victimes et 400 000 sans abri. Fut suivi par des centaines répliques parmi lesquelles on dénombre 50 répliques de magnitude supérieure à 4 entre le choc principal et le 31 janvier 1981.


+- Fig.14 : carte des intensités du séisme du 10/10/1980 Ech –Chelif-Zeboudja

VIII- SEISMES DE L’ATLAS SAHARIEN Les séismes les plus connus sont : -Région de Djelfa (9 janvier 2007 ; ML = 4,1) et région de Ain Sefra (14 décembre 2009, ML = 5.0) à l’ouest -Région d’El Oued (9 juillet 2007, ML = 5,2) à l’Est Le 16 novembre 1869 un seisme s’est produit à 12 h 45 mn .Ce seisme d’ epicentre

localisé dans l’atlas sarahien a provoqué la mort de 30 personnes et un grand

nombre de blessé à Biskra.


IX - MARGE ALGERIENNE

La Marge algérienne, située à la frontière des plaques Afrique et Eurasie, se déforme

en compression de façon diffuse. Elle est soumise à une série de mouvements

tectoniques récents notamment du type effondrements, surrections, failles etc…

Son fractionnement tectonique et le taux de convergence faible engendrent une

sismicité modérée. Le plateau continental est connu pour être très étroit et

caractérisé par une pente le plus souvent abrupte.

Les travaux sur la marge algérienne sont très peu nombreuses et éparses .Les

travaux les plus connus sont ceux de Glangeaud et de Leclaire et les quelques

travaux explorations de sismiques marines à caractères pétroliers. Les plus récents

travaux sont ceux des campagnes Maradja , Prisme et le programme Spiral qui ont

pour objectif l’étude de la structure profonde à l’aide des méthodes géophysiques (

sismique réflexion ).

_______________________________________ooooo______________________________________


Référence :

Ait Ouali,R.(1991) : Le rifting des Monts des Ksours au Lias. Organisation du bassin, diagenèse des assises carbonatées, place dans les ouvertures mésozoiques au Maghreb. Thèse ès Sciences.Univ. Alger 306 p. Aitouche, Moh-Amokrane; Djeddi, Mabrouk; Baddari, Kamel (2013). Fractal variogram-based time–space of aftershock sequences analysis—case study: the May 21, 2003 Boumerdes–Algeria earthquake, M w = 6.8 .Arabian Journal of Geosciences , July 01, 2013 Anne Domzig (2006) Déformation active et récente, et structuration tectono-sedimentaire de la marge algérienne Thèse de doctorat Univ. De Bretagne Occidentale Assia Harbi.Mustapha Meghraoui.Said Maouche (2011) The Djidjelli(Algeria) earthquakes of 21 and 22 August 1856 (I VIII,IX) and related tsunami effects revisitd Bezzeghoud, M, Ayadi, A, Sebai .A, Ait Messaoud, M, Mokrane,A and Benhallou, H(1996).Seismicity of Algeria between 1365 and 1989 : Map of maximum observed intensities(MOI) , in Advances en Geofisica y Geodesia, vol.1,IGN, Madrid , Spain, 107-114. Bouedja .F . (2010). Tectonique actuelle et récente et risque sismique de la région

de Constantine. Mémoire de Magister Univ Ferhat Abbas Setif Algerie

Bracene.R.Frizon de Lamotte.D (2002).Origin of intraplate deformation in the system of the western and central Algeria from Rifting to Cenozoic-Quaternary Inversion.Tectonophysics.357 .p 207-226 Djeddi Mabrouk(2013) Sismicité de la Région d’Alger : Analyse et Synthèse des connaissances actuelles. http://djeddimabrouk.fr.gd/ Maouche,S(2002) ,Etude sismotectonique de l’Algérois et des zones limitrophes de Cherchell-Gouraya , Thesede Magister, 113pp.USTHB Alger Ousadou, F.,Dorbath,L .,Dorbath,C Nounif,M.A and Benhallou, H (2013).The Constantine(Algeria) seismic sequence of 27 October 1985:A new rupture model from aftershocks relocation, focal mechanisms and stress tensors, J .Seismol.17. N°2, 207 – 222 Roussel, J. (1973a).Les zones actives et la fréquence des séismes en Algérie 1716-

1970.Bull.Soc.Hist.Nat.Afr.Nord.64, n°3, 11-227

http://www.authormapper.com/search.aspx?val=journal%3aArabian+Journal+of+Geosciences&val=country%3aAlgeria&val=name%3aAitouche%2c+Moh-Amokrane

http://www.authormapper.com/search.aspx?val=journal%3aArabian+Journal+of+Geosciences&val=country%3aAlgeria&val=name%3aDjeddi%2c+Mabrouk

http://www.authormapper.com/search.aspx?val=journal%3aArabian+Journal+of+Geosciences&val=country%3aAlgeria&val=name%3aBaddari%2c+Kamel

http://www.springerlink.com/openurl.asp?id=doi:10.1007/s12517-011-0509-y



http://www.springerlink.com/content/1866-7538


Ouyed, M (1981).Le tremblement de terre d’El –Asnam du 10 octobre 1980, Etude des répliques, Thèse de 3 eme cycle, Uni Scientifique et médicale de Grenoble, France, 227 pp Yelles-Chaouche, A.K .Ait Ouali,R. Bracene.R . Derder,M.EM, Djelit,H (2001).Chronologie de l’ouverture du bassin des Ksours (Atlas Saharien, Algerie) au debut du Mésozoique , BS.G France ,t 172, n°3 p 285-294 Sahadolc,P G..F Panza ET S.Mueller. (1990)Physical proprerties of the lithosphere-Asthénospere system in Europe .Tectonophysics, 176: 123-135.

s

Documents

Contexte Géodynamique, Structural Et Sismologique Du Nord de l’Algérie