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Année universitaire : 2015-2016 République Algérienne Démocratique et populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université Djilali BOUNAAMA de Khemis Miliana Faculté des sciences et de la technologie Département des Sciences de la Matière Mémoire du Projet de Fin d’Etudes Pour l’obtention de diplôme Master En Physique Spécialité : Physique du Globe Réalisé Par : ESSELAMI Youcef LABDI Oussama Titre : Soutenu publiquement le 21/06/2016, devant le jury composé de : Dr. M. ELBAA Maître Assistant A à l'UDBKM Président Dr. S. BOUROUIS Directeur de Recherche au CRAAG Encadreur Dr. H. BELDJOUDI Maître de Recherche A au CRAAG Examinateur Dr. S. MAOUCHE Maître de Recherche A au CRAAG Examinateur Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité : Application à la zone de collision Maghrébine

Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

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Page 1: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Année universitaire : 2015-2016

République Algérienne Démocratique et populaire

Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

Université Djilali BOUNAAMA de Khemis Miliana

Faculté des sciences et de la technologie

Département des Sciences de la Matière

Mémoire du Projet de Fin d’Etudes Pour l’obtention de diplôme

Master En Physique

Spécialité :

Physique du Globe

Réalisé Par :

ESSELAMI Youcef

LABDI Oussama

Titre :

Soutenu publiquement le 21/06/2016, devant le jury composé de :

Dr. M. ELBAA Maître Assistant A à l'UDBKM Président

Dr. S. BOUROUIS Directeur de Recherche au CRAAG Encadreur

Dr. H. BELDJOUDI Maître de Recherche A au CRAAG Examinateur

Dr. S. MAOUCHE Maître de Recherche A au CRAAG Examinateur

Analyse des variations spatio-temporelles de la

sismicité : Application à la zone de collision

Maghrébine

Page 2: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Dédicace

Je dédie ce modeste travail à deux personnes que j’aime le plus au

monde et auxquelles je ne cesserai de dédier tous mes succès : Mes

parents, que dieu les gardes et les protèges. Ils m’ont encouragé à

aller de l’avant, et qui m’ont donné toutes ses amours pour reprendre

mes études.

À la mémoire de mes grands-parents, puisse Dieu les accueillir dans

son infinie miséricorde.

À la mémoire de notre enseignant Monsieur BAYOU Boualem, puisse

Dieu l’accueillir dans son vaste Paradis.

À mes chers frères et chère sœurs et à tous mes proches de la famille

ESSELAMI.

À tous mes chers amis et mes collègues de l’Université de Khemis

Miliana chacun à son nom et à tout qui m’a connu.

À tous ce qui m’ont enseigné au long de ma vie scolaire

À toutes les personnes qui nous ont aidés à l’accomplissement de ce

travail.

Et sans oublier celui qui a partagé le plaisir de ce travail avec moi,

mon binôme Oussama.

Youcef

Page 3: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Dédicace

Je dédie ce modeste travail à mes chers parents : A ma mère qui

m’a toujours soutenu dans des moindres efforts jusqu’au bout. Elle

m’a donné toute son attention, elle surveille mes heures, mes réveille

toujours à temps pour être à l’heure dans toutes mes activités. A mon

père, qui de loin me guide toujours aux chemins triomphants.

À la mémoire de notre enseignant Monsieur BAYOU Boualem, puisse

Dieu l’accueillir dans son infinie miséricorde.

À mes chers frères et chère sœurs et à tous mes proches de la famille

LABDI.

À tous mes chers amis et mes collègues de l’Université de Khemis

Miliana chacun à son nom et a tout qui m’a connu.

À tous ce qui m’ont enseigné au long de ma vie scolaire.

À toutes les personnes qui nous ont aidés à l’accomplissement de ce

travail.

Et sans oublier celui qui a partagé le plaisir de ce travail avec moi,

mon binôme Youcef.

Oussama

Page 4: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Remerciements

Nous remercions avant tous Allah tout puissant, de nous avoir guidés toutes les

années d’étude et de nous avoir donné la volonté, la patience et le courage afin

de réaliser ce travail.

Et au terme de cette étude, nous aimerions exprimer notre gratitude à tous ceux

qui ont contribué à sa réalisation et en particulier :

Au Dr.Seid BOUROUIS, notre encadreur, qui a bien voulu nous accorder sa

confiance en acceptant de nous encadrer pour ce sujet et nous faisant bénéficier

de ses conseils judicieux, ses critiques, ses observations à leur juste place et son

soutien dispensé avec beaucoup de cordialité, nous ont été très instructifs pour

améliorer la réalisation de ce mémoire. Qu’il trouve ici l’expression de notre

reconnaissance et de notre très respectueuse sympathie.

Nous remercions les personnes qui sont les plus proches à nos cœurs ; nos

parents pour leurs sacrifices et leur suivi et qui nous ont éduqués et nous ont

également enseigné patience et persévérance, nos parents, sans votre soutien de

toutes sortes ainsi que vos encouragements incessants, nous ne serons pas comme

nous sommes maintenant, nous ne disposions pas de mots pour vous exprimer nos

reconnaissances et quoi que nous disons, pour vous ça s’avère insuffisant pour

vous montrer combien nous sommes fières de vous alors nous souhaitons que vous

aussi fières de nous, alors merci beaucoup.

Nos remerciements vont également à messieurs Moussa, Chafik, Aniss et

Redouane CHIMOUNI pour ses aides et ses conseils de toutes sortes, et pour

toute l’énergie qu’ils ont dépensée pour voir notre travail amélioré, nous sommes

vraiment reconnaissants.

Nous tenons également à remercier messieurs les membres de jury pour

l’honneur qu’ils nous ont fait en acceptant de siéger à notre soutenance,

Et sans oublier de remercier Dr. BENTRIDI Salaheddine, Dr. ELBAA Mohamed

et l’ensemble des enseignants de physique du globe de l’université DJILALI

BOUNAAMA de Khemis Miliana, ainsi que les camarades de classe.

Enfin, nous souhaitons également à remercier tous ceux, si nombreux, qui, de

près ou de loin, depuis les classes du primaire jusqu’aux bancs de l’université,

ont contribué à notre instruction et notre formation.

Page 5: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Table des Matières

Introduction générale..........................................................................2

Chapitre I : Contexte géologique et tectonique de la zone de collision

Maghrébine

1. Situation géographique de la zone de collision Maghrébine ………...…………….……….4

2. Contexte géologique de la zone d’étude…………………………………………………….4

2.1. Le Rif au Maroc…………………………………..……………………………………5

2.2. L’Atlas tellien (Maroc, Algérie, Tunisie) ……………………………………………..5

2.3. Les Haut Plateaux ……………………………………………………….…………….5

2.4. L’Atlas Saharien ………………………………………………………………………5

3. Contexte tectonique de la zone ……………………………………………………………..5

3.1. Tectonique régionale du Rif …………………………………………………………..6

3.2. Tectonique régionale de l’Atlas Tellien ………………………………………………6

4. Cinématique de la limite des plaques Afrique-Eurasie …………..………………………...7

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

1. Introduction …………………………………………………………………………………9

2. Collecte des données ……………………………………………………………….……….9

3. Sismicité historique ………………………………………………………………………...11

4. Fréquence des événements sismiques dans le temps ………………………………………12

5. Sismicité instrumentale …………………………………………………………………….13

5.1. Répartition spatiale des épicentres ……...…………………………………………….13

5.2. Sismicité de la mer d’Alboran…………………………………………………………14

5.3. Sismicité de Rif ……………………………………………………………………….14

5.4. Sismicité de L’Atlas Tellien …………………………………………………….…….14

5.5. Sismicité des Hauts Plateaux ………………………………………………………….15

5.6. Sismicité de L’Atlas saharien …………………………………………………………15

6. Caractéristiques des sources sismiques :……………………………………………………15

6.1. La Magnitude …………………………………………………………………...….....15

Page 6: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

6.2. Les types des magnitudes………………………………………………………….….17

6.3. Energie sismique libérée ………………………………………………….…………..18

7. Le mécanisme au foyer ……………………………………………………………………..19

8. Collecte des données ……………………………………………………………………….21

9. La profondeur …………………………………………………………...............................22

Chapitre III : Sismicité de la zone de Chélif

1. Introduction ….…………………………………………………………………………….27

2. Situation géographique de la zone ………………………………………………………...27

3. Contexte géologique ……………………………………………………………………....27

4. Contexte tectonique …………….………………………………………………………....28

5. Sismicité de la région de Chélif............................................................................................28

6. Le mécanisme au foyer ………………………………………………………….………...29

7. La Profondeur …………………………………………………………………………......30

8. Energie sismique libérée ……….…………….…………………………………………...30

9. Conclusion ………………….……………………………………………………………..31

Conclusion générale…………………………………………………………….…………...33

Bibliographie…..…………………………………………………………………….………35

Page 7: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Introduction générale

Page 8: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Introduction générale

2

Introduction générale

La convergence entre les plaques africaine et eurasienne se fait une activité sismique

importante localisée généralement le long des frontières de ces plaques et surtout dans la

région de la Méditerranée occidentale. Dans notre travail, nous présenterons un aperçu

des variations spatio-temporelles de l’activité sismiques dans la région maghrébine.

Notre travail consiste à faire une analyse de la sismicité instrumentale, enregistrée dans

la région maghrébine entre [2003-2015] et d’étudier la distribution des mécanismes aux

foyer. En effet, nous cherchons à trouver une corrélation entre la distribution des séismes et

les structures géologiques connues en surface. Ceci contribuera à l'amélioration de nos

connaissances sur le comportement des failles existantes dans la région et leurs, probables,

interactions.

- Dans le premier chapitre, nous représenterons la situation géographique, le contexte

géologique et tectonique de la collision maghrébine et la cinématique de la limite de plaques

Afrique-Eurasie.

- Dans le deuxième chapitre nous regarderons la sismicité historique et instrumentale du

Maghreb, les caractéristiques des sources sismiques et nous analyserons les variations spatio-

temporelles de la sismicité, des mécanismes aux foyers et terminerons par l’élaboration de la

carte d’énergie sismique.

- Nous réserverons le dernier chapitre l’étude de la sismicité de la région de Chlef

Page 9: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre I :

Contexte géologique et tectonique de la

zone de collision Maghrébine

Page 10: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre I : Contexte géologique et tectonique de la zone de collision Maghrébine

4

Chapitre I :

Contexte géologique et tectonique de la zone de

collision Maghrébine

1. Situation Géographique de la zone de collision Maghrébine :

La région d’étude située à la limite des plaques Afrique-Eurasie dans la partie

occidentale de la mer méditerranéenne. Elle englobe les parties méridionales de

l’Espagne, et la partie nord de l’Afrique (Maroc, Algérie et Tunisie). Elle est localisée

entre les méridiens 10°W et 12°E et entre les parallèles 30°N et 40°N (figure 1).

Fig. 1 : Localisation de la région d’étude ainsi que les principales unités géologiques de la région

Maghrébine (d’après Domzig 2006)

2. Contexte géologique de la zone d’étude :

La zone d’étude (figure 1) est caractérisée par une grande complexité géologique et

structurale visible en surface. Elle est représentée par la chaîne alpine d’Afrique du nord : Les

Maghrébides : qui s'étendent du Rif au Maroc jusqu'à l’Atlas Tunisien. Ces chaînes sont

constituées par plusieurs unités structurales majeures.

Page 11: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre I : Contexte géologique et tectonique de la zone de collision Maghrébine

5

2.1. Le Rif au Maroc :

C’est une chaîne de montagnes récentes de type alpin située au Nord du Maroc. Elle fait

partie de la chaîne rifo-tellienne de l’Afrique du Nord. Cette chaîne est constituée d’unités

allochtones charriées sur la marge de la plaque d’Afrique (Piqué .1994) .Elle s’étend de la pointe

Est de Tanger jusqu’aux territoires de la tribu rifaine Ikabdanane (Kebdana) à la frontière

algéro-marocaine.

2.2. L’Atlas Tellien :

L’Atlas tellien longe le littoral et s’étend sur 1500 kilomètres depuis l’Atlas moyen au Sud

de Rif jusqu’à l’Atlas Tunisien à l’Est passant au Nord de l’Algérie, d’une direction E‐W à

NE‐SW. C’est un ensemble géographique complexe constitué de massifs anciens généralement

métamorphisés et de séries sédimentaires qui fait partie de l’orogène alpin péri-méditerranéen

d’âge Tertiaire (Durand-Delga, 1969).

2.3. Les Haut Plateaux :

Les Haut Plateaux structurés en forme de plateaux élevés et d’altitude environ de 1000 à 2000

m, Ils sont situés entre les deux Atlas : l’Atlas Tellien, au Nord et l’Atlas Saharien au Sud. Ils

sont composés principalement de sédiments Méso-Cénozoïques assez résistants et très peu

déformés. Vers l’Est de l’Algérie, les Hauts Plateaux disparaissent et l’Atlas saharien s’élargit

pour former l’Atlas oriental constitué par les Aurès et l’Atlas tunisien. La chaîne des Aurès

diminue d’altitude. Elle est séparée de l’Atlas tunisien par un ensemble de rampes obliques de

direction NW-SE. Cette dernière permet au front sud-atlasique tunisien de se propager plus au

Sud (Durand-Delga, 1969).

2.4. L’Atlas Saharien :

L’Atlas saharien est une chaîne de montagnes de zone bien individualisée et structurée depuis

le Crétacé inférieur. Elle s’étend du Maroc à la Tunisie en traversant l’Algérie d’Ouest en Est.

Cette déformation de la croûte terrestre est une conséquence directe de la collision entre les

deux plaques africaine et eurasienne. (Durand-Delga, 1969).

3. Contexte tectonique de la zone :

L’activité tectonique de la zone du Maghreb résulte de la convergence entre les deux plaques

africaine et eurasienne. Le mouvement s’est traduite par l’apparition de structures tectoniques

visibles en surface tels les plis et les failles Ces déformations récentes sont concentrées

Page 12: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre I : Contexte géologique et tectonique de la zone de collision Maghrébine

6

essentiellement au Nord de l’Afrique le long des chaînes Maghrébines .Elles sont alignées selon

une bande étroite d’Est-Ouest et se traduisent par une activité sismique assez bien marquée dans

la région. Le processus de convergence entre les deux plaques est différent d'une région à une

autre. (Aoudia et Maghraoui 1995).

3.1. Tectonique régionale du Rif :

Les montagnes du Rif constituent un ensemble de type alpin au Nord du Maroc où se

concentre l’essentielle de l’activité sismique. Ces structures néotectoniques sont organisées en

fonction des deux décrochements à savoir : le décrochement de Jebha et du Nékor (Morrel,

1987).

L’existence d’un réseau de failles complexe inverses, normales et décrochantes dans le Rif

reflètent le changement rapide du régime et témoigne de la complexité tectonique locale. Ceci

est confirmé par les séismes d’El Hoceima de 1994 et de 2004. Ces derniers ont été induits par

l’un des systèmes de failles conjuguées, de direction NNE‐SSW et WNW‐ESE respectivement

(Meghraoui et al. 1996).

3.2. Tectonique régionale de l’Atlas Tellien :

L’Atlas Tellien est une chaîne de type alpin, situé au Nord de l’Afrique et qui est la

conséquence de la convergence entre les deux plaques. Cette chaine est composée de plusieurs

bassins néogénes tel que : le bassin de Mitidja, le bassin de Mleta, le bassin de El‐Habra, le

bassin du Chéliff… etc. (Maghraoui 1988).

La sismicité autour de ces bassins est associée à des structures néotectoniques en plis et en

plis-failles de direction NE‐SW. Ces bassins Néogènes intra-montagneux allongés selon une

direction E‐W. Sur ces bassins, on observe des structures tectoniques en failles inverses, plis

failles et plis. Ces structures de direction NE‐SW à E‐W, sont dissymétriques. Elles présentent

un déversement, le plus souvent, vers le Sud et le Sud‐Est. C’est le flanc Sud‐Est de ces

structures plissées qui est généralement affecté par des failles. (Meghraoui, 1988).

En effet, tout le long de l’Atlas Tellien, nous pouvons observer des structures tectoniques :

le pli‐faille de Murdjadjo, la plaine du Dahra et Ghriss, le pli‐faille de Boukadir et celui de

Ténès‐Abou El Hassan (bassin du Chélif), l’anticlinal du Sahel d'Alger (bassin de la Mitidja),

le pli‐faille du Chott El Hammam (bassin du Hodna) (Meghraoui, 1988).

Page 13: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre I : Contexte géologique et tectonique de la zone de collision Maghrébine

7

4. Cinématique de la limite des plaques Afrique-Eurasie :

Fig. 2 : Principaux régimes tectoniques et cinématique correspondantes en mm/an à limite de plaque

Afrique-Eurasie (Serpelloni et al, 2007).

Il existe plusieurs travaux sur la cinématique de la limite des plaques Afrique et Eurasie. Ces

travaux suggèrent des vitesses de convergence de la plaque Afrique par rapport à la plaque

Eurasie. En effet, les différentes modèles cinématiques (figure 2) proposées par Nocquet et

Calais (2004) et Serpelloni et al. (2007) sont basées sur les mesures de GPS (Global

Positionning System).

Dans les régions de l’Afrique du Nord, les vitesses de convergence calculées à partir du

modèle Nuvel-1 (Argus et Gordon, 1991), sont de 4 mm/an au niveau du détroit de Gibraltar et

5 mm/an au Nord de l’Algérie (figure 2). Le modèle Nuvel-1A (DeMets et al. 1994) propose

des vitesses légèrement plus élevées telles que 4.5 mm/an au niveau du détroit de Gibraltar et

6.3 mm/an à travers les Bétiques (Espagne) et l’Atlas Tellien.

Le long de cette limite de plaque, le régime tectonique est compliqué et différent d’une zone

à une autre. La direction de déplacement change progressivement le long de cette limite. Dans

l’océan le déplacement à une direction E-W et devient NW-SE dans la mer d’Alboran et le golf

de Cadix et finalement NNW-SSE dans le Nord de l’Algérie (in Belabbès 2008).

Page 14: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II :

Sismicité de la zone Maghrébine

Page 15: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

9

Chapitre II :

Sismicité de la zone Maghrébine.

1. Introduction :

La sismicité de la région Maghrébine est associée à la collision des deux plaques africaine et

eurasienne. Cette sismicité marque la limite des plaques, Elle est généralement modérée

(magnitudes entre 3 et 5) concentrée sur l’Atlas Tellien et le Rif. Néanmoins, des événements

de fortes magnitudes tel que : le séisme d’El Asnam 1980 (Ms =7.3), d’Al Hoceima de 1994 et

2004 (Mw = 6 et 6.4 respectivement), et de Zemmouri 2003 (Mw = 6.8).

2. Collecte des données :

Les données utilisées dans ce travail sont téléchargés depuis des sites Web, des organismes

spécialisés en sismologie (ISC, USGS, IGN …), ainsi que ceux déjà publiés.

Pour notre zone d’étude, nous avons utilisé les données de sismicité provenant de :

Catalogue instituto geografisico nacional (IGN) :

Le catalogue instituto geografisico nacional (IGN) est un catalogue qui couvre la région

ibéro-maghrébine pour la période allant de l’an 412 à 2005. Le tableau 1 montre l’organisation

de ce dernier qui est accessible via le site web :

http://www.ign.es/ign/layoutIn/sismoFormularioCatalogo.do.

Tableau: 1

Catalogue Péninsule ibérique et le Maghreb :

Le catalogue péninsule ibérique et le Maghreb est fait l’objet d’une première publication de

catalogue de séismes historiques en 1983. Ce document présent une liste de séismes connus

dans la zone Ibéro-Maghreb et survenus entre 1900 à 1989. Le tableau 2 est un extrait du

catalogue qui est accessible via le site web suivant :

http://www.seismo.ethz.ch/gshap/iberomag/report.html.

DATE TEMPS LONGITUDE LATITUDE Q E COD T S IM INTENSITE QI LOCALISATION REFERENCE

1806

Novbre11 11:15 :00 3° 44’ W 37° 14’ A A111 R 2 VI C PinosPuente. GR 784

Page 16: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

10

Tableau : 2

Année Mois Jour Latitude Longitude Grandeur Valeur logM0 Mw Catalogue

1901 Fév 10 36,75 -5,3667 IMSK 7 23,92 5,2 Espagne

Catalogue de Benouar 1994 :

Le Catalogue de Benouar 1994 couvre la région du Maghreb entre les méridiens (10°W à

12°E) et entre les parallèle (20°N à 38°N). Ce catalogue couve la période 1900 à 1990 comme

il est indiqué dans le tableau 3.

Tableau : 3

Catalogue de Harbi 2006 :

Le catalogue de Harbi (2006) couvre la partie orientale de l'Algérie dont les coordonnées

sont 2 à 4°E et 33 à 38°N. Nous trouvons des informations depuis 1350 jusqu’à 2000. Le

tableau 4 ci-dessous nous donne un aperçu sur ce dernier.

Tableau : 4

Base de l’USGS/NOAA (Etats Unis) :

L’organisation des Etats Unis National Oceanic and Atmospheric Administration(NOAA)

gère une base de données des grands séismes historiques connus dans le monde. Celle-ci peut

être consultée sur le site http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/form?t=101650&s=1&d=1

Les plus anciens séismes connus datent de 400 J.C. La base de données indique la région

épicentrale du séisme selon l’intensité comme le montre le tableau 5 ci-dessous.

Tableau : 5

Année Mois Jour Temps Nom Latitude Longitude Prof Mw Intensité

1910 Jun 24 13:27:00 Algerie, Kabiley 36 4 33 6,4 11

Catalogue du Centre Sismologique International (ISC) :

C’est le catalogue de la sismicité instrumentale. Pour notre étude nous nous somme basé

essentiellement sur les données de l’ISC pour la période [2003-2015]. En effet nous avons

téléchargé un catalogue de 55 000 séismes. Le tableau 6 montre un extrait des données

téléchargées sur le site de l’ISC : http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/catalogue/.

Année Mois Jour Temps Latitude Longitude Prof Ms mb M Ml ITSC NS RMK Site Réf

1926 Jun 25 15:14:42 37 4,5 10 4,2 __

4,5 __

4MK 12 M Antequera, SP Kar

Année Mois Jour Temps latitude Longitude Intensité Auteur QG RMK Site Référence

1365 JAN 03 18 0 0 36,77 3,05 X EMS HAR II lc,de,I,o? Alger BH, AV

Page 17: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

11

Tableau : 6

EVENTID AUTHOR TIME DATE LATITUDE LONGITUDE DEPTH DEPFIX AUTHOR TYPE MAG

603068471 CRAAG

19:09:31 31/05/2013 36.4120 3.5950 20 TRUE CRAAG

Ml 2,3

La première tâche dans l’établissement de notre catalogue complet est de faire l’inventaire de

certains catalogues et les sources sismologiques existantes couvrant la région d’étude. Celle-ci

est comprise entre 10° W et 12° E en longitude et entre de 30° N à 40° N en latitude.

Le catalogue brut contient plus de 55000 événements, il couvre la période entre 412 et la fin

de 2015, et les données de sources ISC forment la majorité des événements de ce catalogue.

3. Sismicité historique :

La sismicité historique c’est des séismes qui ont frappés une région à l’époque historique, et

qui sont connus par leurs séquelles remarquables sur les constructions et sur les individus, elle

décrite dans des textes historiques.

Nous avons travaillé avec les catalogues de Harbi et al (2006), Catálogo sísmico de la

Península Ibérica, IGN, Benouar (1994) et l’USGS/NOAA. Ceci nous a permis de réaliser une

carte de sismicité historique (figure 3). Cette carte donne une image sur des séismes important

et séismes les plus violents dans notre région d’étude durant les siècles passés.

En effet, notre région a connu un ensemble de tremblement de terre telle que les séismes :

d’Alger en 1365, 1716 et en 1755, d’Oranen1790, de Blida en 1825, de Djidjelli en 1856, de

Gouraya en 1891 (Algérie), d’Almería en 1487, (Espagne) et de Fès en 1045 (Maroc).

Catalogue USGC/NOAA Catalogue péninsule ibérique Catalogue IGN

Catalogue Harbi 2006.

Fig. 3 : Carte de sismicité historique (les sources Harbi2006, Péninsule ibérique, IGN et USGS).

Page 18: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

12

4. Fréquence des événements sismiques dans le temps :

La figure 4 représente un histogramme de variation du nombre des séismes du catalogue de

l’ISC pour la période 2003 à 2015. Elle montre une croissance de l’activité sismique entre 2003

et 2013. A partir de 2014 l’activité devient faible comparée aux années précédentes. Le

maximum de la sismicité est localisé en 2013( 6035 évènements) et le minimum en 2015 (2160

évènements).

Fig. 4 : Histogramme du nombre d'événements par année (source : ISC période : 2003 à 2015).

La figure 4 montre, également, que l’activité des séismes est importante dans la région et elle

est continue dans le temps. Cela peut être interprété par l’optimisation des méthodes et des

techniques de surveillance sismique. En effet, la région maghrébine est caractérisée par une

sismicité modérée à faible, et par une continuité dans le temps et dans l’espace. Elle est

accompagnée de temps à autre, d’importants événements (Buforn et al, 1988 ; Buforn et al,

1997). Historique, il existe des tremblements de terre destructeurs (Harbi 2006). Nous notons,

également, des séismes destructeurs durant les deux derniers décennies comme celui de :

Zemmouri en 2003 (Algérie, Mw = 6.8), d’Al-Hoceima en 2004 (Maroc, Mw=6.5) et de

Malaga en 2010 (Sud de l’Espagne, Mw= 6.3).

28143129

3776

3210

4178

47245201

5751

5216

6013 6035

3622

2160

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

no

mb

re d

es s

eism

es

les années

Page 19: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

13

Fig. 5 : Histogramme des magnitudes d’évènements (source : ISC période : 2003 à 2015).

La Figure 5 montre le nombre des séismes classés en fonction de leurs magnitudes pour la période

2003 à 2015. Nous observons que le maximum de nombre est entre 1 et 2 et le minimum est celui des

magnitudes supérieur à 6. Les magnitudes inférieures à 3(faibles) sont nombreuses et les magnitudes

modérées et les fortes magnitudes sont rares.

5. Sismicité instrumentale :

La surveillance sismique instrumentale se fait à partir de stations sismologiques réparties sur

la région et regroupées sous forme de réseaux. Ces derniers sont gérés par divers organismes

qui en assurent la diffusion des données. En effet, le Centre de Recherche en Astronomie,

Astrophysique et Géophysique (CRAAG) gère le réseau de surveillance sismique de l’Algérie.

Pour les besoin de notre étude nous avons utilisé les données distribuées par l’ISC.

5.1 Répartition spatiale des épicentres :

Les données utilisées sont ceux téléchargées depuis le site l’ISC. En effet, la figue 6 est la

répartition spatiale de la sismicité enregistrée entre 2003 et 2015.

La carte montre que la distribution des épicentres se concentre au long de la côte

méditerranéenne. Cette zone s’étend de la mer d’Alboran au Nord du Maroc jusqu’à la Tunisie

en passant par l’Algérie. Autrement dit, les séismes sont localisés sur les principaux domaines

morpho-structuraux : la mer d’Alboran, le Rif et l’Atlas Tellien. Un second alignement suit

l’Atlas Moyen et le Haut Atlas marocain longeant un système de failles important. Par ailleurs,

il y a quelques épicentres qui s’alignent le long de la bordure Sud de l’Atlas Saharien.

Page 20: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

14

Fig. 6 : Sismicité enregistrée entre 2003 et 2015 de la zone de collision Maghrébine (Sources : ISC).

Etoile bleu : magnitude supérieur à 6.

5.2. Sismicité de la mer d’Alboran :

La région d’Alboran est une région marine comprise entre les côtes marocaines et

espagnoles. Cette région est connue par une activité sismique importante, causée par la

déformation continue de cette zone appelée sous-plaque d’Alboran (Buforn et al 1988).

L'analyse de la carte de sismicité de la région montre que la sismicité est localisée

principalement dans les zones côtières Sud de l’Ibérique dans la direction NE-SW, et sur la

marge Nord du Maroc dans la direction NW-SE.

5.3. Sismicité de Rif :

Cette région forme la partie Ouest de la limite de la plaque Afrique-Eurasie, située au Nord

du Maroc. La sismicité de la zone est organisée dans les directions NW-SE. Il existe de grandes

failles dans la région, telles que les failles Al-Hoceima, Nékor avec une direction NE-SW, et la

faille Jebha de direction ENE-WSW. La sismicité de la région se distingue généralement par

des magnitudes modérées. Tout fois, elle a connu des séismes de forte magnitude telle que le

séisme d’Al Hoceima 2004 de magnitude 6.1. (Buforn et al, 2004).

5.4. Sismicité de L’Atlas Tellien :

Elle est marquée par une sismicité de magnitude modérée, orientée sensiblement NEE-SWW.

En 1988 Meghraoui décris d’importantes structures en pli-faille comme celui du Murdjadjo, de

Page 21: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

15

Boukadir, de Ténès-Abou El Hassan (TAEH) (bassin du Chélif), du Dahra (bassin du bas

Chélif occidental) et le pli du Sahel d’ Alger (bassin de la Mitidja).

À l’Est de l’Algérie, depuis les Kabylides, la sismicité est faible à modérée orientée E-W.

Elle présente des structures telle la faille de Bled Bahari Karouch, (Yelles 2006). L’Atlas

Tunisien est la région où la sismicité est plus faible, et elle s’oriente NE-SW. La sismicité est

localisée le long des structures comme la faille de Djebel Ammar de direction NE-SW. L’Atlas

Tellien est caractérisée par une sismicité faible l’Est par rapport l’Ouest qui a connu les séismes

à fortes magnitudes : Le séisme d’El-Asnam1980 Ms=7.3 et de Zemmouri de 2003 Mw= 6,8.

5.5. Sismicité des Hauts Plateaux :

Cette région se caractérise par un faible de sismicité. Les données sismologiques y sont très

rares. La sismicité semble se concentre dans cette région le long de la bordure de ce bloc rigide.

Ces Hauts Plateaux semblent être séparés des Hautes Plaines constantinoises par un important

accident de direction NW–SE. (Meghraoui1988).

5.6. Sismicité de L’Atlas saharien :

Dans cette région, les cartes de sismicité montrent un chapelet de petits séismes de faible

magnitude, qui s’étale en particulier le long du front Sud-Atlasique.

6. Caractéristiques des sources sismiques :

6.1 La magnitude :

La magnitude est une grandeur quantitative physique qu’on calcule à partir de l'amplitude du

mouvement du sol mesurée par les enregistrements des sismographes (Charles F.Richter 1935).

La zone Maghrébine présente de nombreux reliefs et sont généralement de direction NE.

D’après Yelles et al 2006 les chevauchements à pendage Sud et de convergence Nord localisés

au long la marge Maghrébine correspondant à des failles actives, exemples :

- La faille Ain Timouchent de longueur 20 Km et de pendage 45°, généré un séisme de 5.7 Ms.

- La faille du Sahal de longueur 50 Km, généré un séisme de 5.7 Ms.

- La faille Kherratade longueur 36 Km, généré un séisme de 5.7Mw.

- La faille El Asnam de longueur 47 Km et de pendage 55°Nord, généré un séisme de 7.3 Mw.

- La faille Tipaza de longueur de 55 Km et de pendage 55°Nord, généré un séisme de 6.0Mw.

- La faille Zemmouri de longueur de 50 Km généré un séisme de 6.8Mw.

- La faille Hoceima de longueur de 10 à 20 Km généré un séisme de 6.0Mw.

Page 22: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

16

Fig. 7 : sismicité enregistrée entre 2003 et 2015 dont les magnitudes sont supérieur à 4(sources : ISC).

Fig. 8 : Carte des séismes de magnitude supérieure à 6 entre 2003 et 2015 (sources : ISC).

La figure 7 montre la carte des séismes de magnitude supérieure à 4, Nous remarquons que

les séismes sont localisées principalement au Nord-Ouest de l’Algérie et la région de mer

d’Alboran comme par exemple : la région d’Alger, la région de Chélif, le Rif et le sud

d’Espagne. Elle montre également que la sismicité est relativement indolente dans la région Est

de l’Algérie et Tunisie.

Page 23: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

17

La figure 8 représente la répartition spatiale des séismes dont la magnitude est supérieure

à 6. La carte montre la présence d’un certain nombre d’événements localisés dans la région

de la mer d’Alboran, le Rif, le sud d’Espagne et région d’Alger. Nous remarquons l’absence

de tremblement de terre dans la région Est de la carte pour la période analysée.

6.2 Les types des magnitudes

La magnitude mesurée sur une échelle de 9 degrés est celle de Richter. Elle indépendante du

lieu d’observation et des témoignages de la population, elle dépend seulement de la sensibilité

des sismographes. Il y a plusieurs types de magnitudes connus et utilisés aujourd’hui. On peut

citer : la magnitude locale Ml, la magnitude volume Mb, et la magnitude de l’énergie du

moment Mw.

6.2.1 La magnitude locale (Ml) :

Cette magnitude a été développée par Richter en 1930 après avoir observé que le logarithme

de l’amplitude maximale du déplacement du sol s’atténue avec la distance sur les séismes

enregistrés en Californie (Lay & Wallace, 1995). Elle a connu par la formule suivante :

Ml = log A(∆) – log A0(∆)

A est l’amplitude maximale en mm sur l’enregistrement obtenu par un sismographe du type

Wood Anderson situé à une distance Δ.

6.2.2 La magnitude des ondes de volume (Mb) :

C’est l’onde de volume rapide qui arrive sur le sismogramme, Elle permet, à grande distance,

d’évaluer la taille du séisme, et elle est, par conséquent, bien adaptée aux séismes situés à

grande profondeur, Elle a connu par la formule de Gutenberg suivante :

Mb = log (A/T) + Q (Δ, h) (Gutenberg)

- A = amplitude du mouvement du sol en microns observée sur la composante verticale de

l’onde P (T = 1s). T est la période de l’onde dont on mesure l’amplitude.

- Q est une fonction de calibration fonction de h (profondeur) et ∆ (distance).

6.2.3 La magnitude du moment sismique (Mw) :

Elle est définie pour les très gros séismes. Kanamori, en 1977, a introduit la magnitude du

moment (Mw) reliée au moment sismique défini comme :

Mo = μ S Δu

Avec (μ) le coefficient de rigidité (module de cisaillement), S la surface de rupture et Δu le

glissement moyen sur la faille lors du séisme.

Page 24: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

18

La magnitude du moment est donc directement associée aux paramètres reflétant la dimension

de la rupture :

Mw= log( m0 /1,5)-6,0

Kanamori (1983) a composé une graphique relative à la magnitude du moment sismique Mw,

à la magnitude locale Ml et à la magnitude de volume Mb.

6.3 Energie sismique libérée :

La magnitude est une mesure de l'énergie rayonnée de la source du séisme sous forme

d'ondes sismiques. C'est Richter et Gutenberg (1958) qui a proposé la relation entre le

logarithme décimal de cette énergie E et la magnitude M. Si E est exprimée en Joule, on a la

formule suivante :

Log E = 1.5 M + 4.8 (équation : 1).

Pour le calcul de l’énergie sismique nous nous somme basé sur la loi ci-dessus (équation 1).

Cette dernière est appliquée à magnitudes supérieures à 3. Apres un certain nombre de tests

nous avons opté pour le calcul de l’énergie moyenne avec un pas de 0.25°. La figure 9, établie

à partir des données de l’ISC, montre la répartition d’énergie sismique moyenne entre 1950 et

2015.

Fig. 9 : Carte d’énergie moyenne libérée par des séismes dans la région Maghrébine pendant

1950-2015.

Page 25: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

19

La figure 9 montre que l’énergie est importante au tour de la zone de la collision, elle est

moins importante au Sud dans l’Atlas Saharien et les hautes plateaux. Les plus fortes

énergies sont concentrées sur les régions où il y a eu de grand tremblement de terre et les

zones de grandes failles actives comme celle de Chlef et de la Mitidja.

7. Le mécanisme au foyer :

Le mécanisme au foyer est la représentation géométrique du mouvement générateur des

ondes sismiques au niveau de la faille au foyer. Il est représenté sous forme de projection

stéréographique des quadrants de compression et de dilatation déduite des enregistrements des

stations sismiques qui définissent 2 plans orthogonaux : plan de faille et plan auxiliaire appelés

plans nodaux (figure 10).

Fig. 10 : Un schéma représentant les quadrants (de compressions, de dilatations) et les plans nodaux

(Plan de faille et plan auxiliaire).

Le mécanisme au foyer est représenté par trois angles qui sont (figure 11) :

1-L’azimut de la faille (Strike).L’angle (θ) est formé par la droite station-épicentre avec le

Nord géographique. Il est mesuré dans le sens des aiguilles d’une montre. Sa valeur est

comprise entre 0° et 360°.0≤ θ ≤360.

2-L’angle de prolongement ou pendage de la faille (Dip).L’angle (φ) mesure l’inclinaison de

la faille par rapport à l’horizontale (0°≤φ ≤90°).

3-L’angle de glissement (rake).L’angle (α) est compris entre la direction du glissement et

l’horizontale du plan de faille (‐180°≤ α≤+180°). Il est compté positivement dans le sens

antihoraire pour les failles inverses et négativement dans le sens horaire pour les failles

normales.

Page 26: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

20

Fig. 11 : Un schéma représentantes différents paramètres de la faille.

Il y a trois types de faille : normale, inverse et décrochement. La figure 12 montre le

diagramme de mécanisme au foyer correspond à chaque type de faille :

Fig. 12 : Représentation stéréographique des mécanismes au foyer pour chaque type de faille et leur

signification.

La plus grande quantité de données provient de l’ISC, Harvard CMT, Buforn, Soumaya

2015.Ces données sont caractérisés par :

- Long, Lat (Longitude et Latitude de l’événement sismique).

- Depth (Profondeur de l’hypocentre en km).

- Mw (magnitude du moment sismique).

- Strike (la faille).

- Dip (pendagede plan de faille).

- rake (Glissement de plan de faille).

Page 27: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

21

- iexp (facteur d’échelle pour la représentation de la sphère focale).

- x, y (emplacement de la sphère focale sur la carte suivant l’axe des abscisses et l’axe des

ordonnées, les valeurs " 0.0 "sont attribuées si l’emplacement sera le même que celui dans les

champs "Long et Lat")

- Date (date de l’événement sismique).

Ces caractères serviront par la suite à tracer une carte de mécanismes au foyer des séismes.

8. Collecte des données :

Les sources de données utilisées dans ce présent travail sont variées : catalogue de Burfon et

al 2004, catalogue de Bezzeghoud et al 2014, catalogue de Mourabit et al 2013, catalogue Stich

et al 2010, catalogue de Soumaya et al 2015 et des sites web spécialisés en sismologie tel que

l’ISC et CMT Harvard,

Le calcul des mécanismes au foyer des séismes de la région Maghrébine permet de connaitre

le régime des mouvements des failles qui produisent des événements sismiques dans la région.

Fig. 13 : Mécanismes au foyer des séismes entre 1951 et 2015 (Buforn et al 2004, Bezzeghoud et al

2014, Stich et al 2010, Mourabit et al 2013, CMT harvard, ISC).

La figure 13 nous permet de remarquer une répartition des mécanismes au foyer dans la zone

de collision.

La sismicité récente indique des mécanismes en décrochement inverse et normal. Au Nord,

dans mer d’Alboran, il y a des mécanismes en décrochements dextres à l’axe de plan

d’orientation NW et NNW.

Au sud, dans le Rif, les mécanismes sont généralement des décrochements dextres de

direction NNW et NWW qui correspondent au régime de déformation compressive.

Dans l’Atlas, depuis l’Ouest, la carte montre des mécanismes en failles inverses avec une

composante décrochante correspondant à un régime de déformation compressive. A l’Est de

Page 28: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

22

l’Algérie et en Tunisie, la carte montre des mécanismes décrochants.

Cette variabilité est interprétée comme étant due à l’interférence entre le transport des nappes

vers le SW et le mouvement convergent NW-SE de l’Afrique (Meghraoui et al. 1996).

9. La profondeur :

La profondeur du foyer est un élément important pour définir des zones sismogéniques.

En effet, pour analyser la sismicité en termes de profondeur nous avons établie cinq coupes

verticales comme le montre la figure 14.

Fig. 14 : une carte montre les régions des projections.

-Coupe I : située au Nord de la Tunisie. Elle est de direction NW-SE, d’une longueur de 320

km et un azimut de 45° (figure 15)

Fig.15 : Coupe I : Une coupe verticale au nord de Tunisie de direction NW-SE montre les profondeurs

des séismes de la région de 2003 à 2015.

Elle montre que l’activité sismique est relativement faible et les séismes sont superficiels

(entre 0 et 30 km).

Page 29: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

23

COUPE II : Localisée au Nord-Est de l’Algérie d’une direction N-S et de longueur de 240

km, avec un azimut 0° et de largeur100 km (figure 16).

Fig. 16 : Coupe II : une coupe verticale à l’Est de l’Algérie de direction N-S montre les profondeurs des

séismes de la région de 2003 à 2015.

Cette coupe montre que les séismes sont superficiels (0 à 30 km de profondeur). L’activité

sismique est faible au sud de la coupe et elle devient importante en allant vers le Nord où elle

est plus profonde

COUPE III : La troisième coupe de projection est faite sur la zone qui se situe au Nord de

l’Algérie d’une direction N-S et de longueur de 200 km, avec un azimut 0° et 200 Km de

largeur (figure 17).

Fig. 17 : Coupe III : Une coupe verticale au nord d’Algérie de direction N-S montre les profondeurs

des séismes de- la région de 2003 à 2015.

Page 30: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

24

La coupe montre que la plupart des séismes sont superficiels et compris entre 0 et 30 km et il

y a quelque séismes qui prolonge vers le profonds de 90 km et sont généralement au côté Nord

de la coupe où se trouve la marge du méditerranéenne.

L’activité sismique de cette zone est concentrée généralement au milieu de la projection à la

partie continentale dans une bande de 100 km. Le Sud de la coupe a moins d’activité que le

Nord tandis que le Nord a des séismes plus profonds que les autres.

COUPE IV : Elle est au Nord-ouest de l’Algérie d’une direction N-S, de longueur de 200

km un azimut 0° et 100 Km de largeur (figure 18).

Fig. 18 : Coupe IV : une coupe verticale à l’Est de l’Algérie de direction N-S montre les profondeurs

des séismes de la région de 2003 à 2015.

Cette coupe montre que la sismicité très superficielles néanmoins nous remarquons

l’existence d’un certain nombre d’événement dont la profondeur est supérieur 30 Km.

Coupe V : cette coupe est au Nord-Ouest du Maroc d’une direction NE-SW et de longueur de

260 km, une largeur de 100 Km et un azimut 45 (figure 19).

Fig. 19 : Coupe V :: une coupe verticale au nord-ouest de Maroc de direction NE-SW montre les

profondeurs des séismes de la région de 2003 à 2015

Page 31: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre II : Sismicité de la zone Maghrébine

25

L’activité sismique est importante dans cette région en particulier au Nord du Maroc (NE de

la coupe). La sismicité reste sensiblement superficielle. La figure 19 montre deux zones la

première zone situé au SW de la coupe (entre 40 et 100 Km) et la seconde zone au NE (entre

180 et 260 Km de la coupe). Cette dernière est divisée en deux une superficiel et l’autre

profonde. En effet, contrairement à coupes présentées ci-dessus nous remarquons la présence

de séismes dont la profondeur est au-delà de 70 Km.

Les séismes de cette région sont généralement superficiels et se prolongent vers le profond en

allant vers le Nord où se trouve la marge méditerranéenne.

Par ailleurs, des séismes profonds (h > 150 km) ont été localisés sous la mer d’Alboran,

comme celui du 8 mars 1990, M=5.0, localisé à une profondeur de 637 km (Buforn et al. 1997).

Cette sismicité très étrange a été interprétée comme émanant d’un fragment détaché de plaque

lithosphérique, témoin de la subduction ancienne.

Page 32: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre III :

Sismicité de la zone de Chélif

Page 33: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre III : Sismicité de la zone de Chélif

27

Chapitre III :

Sismicité de la zone de Chélif

1. Introduction :

L’Algérie du Nord est caractérisée par une grande activité sismique qui est causée par

l’affrontement des plaques Africaine et Eurasienne, cette activité se matérialise généralement par

des secousses modérées à faibles quoique parfois des séismes violents puissent se produire. Ces

séismes génèrent bien souvent des catastrophes à savoir les deux séismes d’Orléansville (Chélif

actuellement) du 09/09/1954, d’El Asnam du 10/10/1980, et de Boumerdes du 21/05/2003.

Dans ce chapitre, on va étudier la sismicité de la zone de Chélif, qu’elle a une activité sismique

importante dans le bassin méditerranéen.

2. Situation géographique de la Zone :

La zone de Chélif est située au Nord-Ouest de l’Algérie au milieu d'une vaste plaine dans Atlas

Tellien entre la longitude 0° et 2° E, et latitude 35.5° et 36.75° N.

Fig. 20 : Carte géologique de la région de Chélif (Meghraoui et al. 1988).

3. Contexte géologique :

Le bassin du Chélif est un bassin sédimentaire du Néogène de direction générale E-W. Ce bassin

a une structure géologique très complexe.

La structure du bassin de Chélif est caractérisée par des plis et des accidents inverses de direction

NE-SW. Ces plis sont mis en relation avec des phases transgressives et s’associent aux accidents

inverses dont l’orientation suit celle des anticlinaux (Meghraoui et al, 1996).

Page 34: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre III : Sismicité de la zone de Chélif

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4. Contexte tectonique :

La plaine du Chélif est constituée de terrains récents néogènes et quaternaires, tandis que les

massifs bordiers de Boumaâd, Dahra et Ouarsenis sont formés de terrains plus anciens où le Crétacé

est prédominant (Meghraoui et al, 1996). La tectonique récente est marquée par les structures du pli‐

faille de Oued Fodda, de Boukadir et celle d’Abou El Hassen. Ces structures sont le résultat d’une

tectonique compressive de direction NNW‐SSE (Philip & Meghraoui, 1983 ; Meghraoui, 1988 ;

Meghraoui et al. 1996). Cette tectonique est à l’origine des séismes de la région le taux de

raccourcissement de 2.2 mm/an a été obtenu à partir des investigations paléo‐sismologiques dans le

bassin du Chélif (Meghraoui & Doumaz, 1996).

5. Sismicité de la région de Chélif :

La région de Chélif est connue par une grande activité sismique connue en Algérie. La sismicité

de magnitude généralement modérée, orientée grossièrement NEE-SWW. C’est une zone où il y a

des structures les plus importantes qui suivent une orientation des pli-failles de Boukadir et de Ténès-

Abou El Hassan, la région connu quelques événements de fortes magnitudes tels que le séisme de

cavaignac (Abou el Hassan) 25 aout 1922 d’intensité (I0=X), le séisme d’El-Abadia 07

Septembre1934 de magnitude5.0 Ms, d’Orléansville 09 septembre 1954 de magnitude Ms = 6.7 et

l'El Asnam, Ms = 7.3 (Ouyed et al. 1981).

Fig. 21 : Carte de la sismicité de la région Chlef depuis 2003 à 2015 (sources : ISC).

Page 35: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre III : Sismicité de la zone de Chélif

29

La figure 21 montre l’activité sismique de la zone du Chélif depuis 2003 à 2015 en utilisant les

données du catalogue ISC. Nous remarquons que l’activité des séismes est importante dans la région,

et caractérisée par des magnitudes modérées à faible et parfois fortes, et de continuité dans le temps

et dans l’espace, elle est concentré généralement sur les zones de failles (faille d’El Asnam (Chlef),

faille Abou El Hassan).

6. Le mécanisme au foyer :

Le mécanisme au foyer permet la compréhension du processus de rupture à la source lors d’un

séisme ainsi que les implications tectoniques régionales. Pour établir une carte de mécanisme au

foyer (figure 22) nous avons utilisé les données de l’ISC et CMT Harvard pour la période allant de

1950 à 2015.

Fig. 22 : Carte du mécanisme au foyer de la région Chlef depuis 1950 à 2015 (Beldjoudi, 2011 modifiée).

La carte (figure 22) montre que les mécanismes au foyer de ces séismes rendent compte d’une

direction NW-SE.de raccourcissement de mécanismes en failles inverses dans la région avec un

régime de déformation compressive (Stich et al. 2003).

Page 36: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre III : Sismicité de la zone de Chélif

30

7. La Profondeur :

Pour connaitre la répartition de l’activité sismique en profondeur nous avons projeté la sismicité

sur une coupe verticale de direction NW-SE d’azimut = 315°et d’une longueur de 250 km comme

représenté sur la figure 23. Le résultat de la projection est représenté sur la figure 24.

Fig. 23 : une carte montre la région de projection.

Fig. 24 : Coupe de la sismicité région Chélif.

La figure 24 montre que cette zone a une activité sismique très importante et que les séismes sont

superficielle (compris entre 0 et 30 km) concentrée sur une bande étroite le long du bassin.

8. Energie sismique libérée :

Nous avons représenté sur la figure 25 l’énergie sismique de la région du Chélif. Cette carte

est obtenue de la même manière que celle de la figure 9.

Page 37: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Chapitre III : Sismicité de la zone de Chélif

31

Fig. 25 : Carte d’énergie libérée par les séismes dans la région du Chélif (la période1950-2015).

La figure 25 représente l’énergie sismique moyenne libérée dans la zone de Chélif entre 1950

et 2015 et pour des magnitudes supérieurs à 3. Elle montre que l’énergie est grande le long des

grandes failles actives (faille d’El Asnam et faille d’Abou El Hassan) et dans les bassins

sismogènes. Le maximum d’énergie est concentré autour des failles où sont survenus des grandes

séismes telle que le séisme d’Orléansville 1954 et Asnam 1980.

9. Conclusion :

La région de Chélif a une activité sismique importante et elle est touchée par le plus important

séisme qu’ait connu la région méditerranéenne. Cette région est classé comme la zone la plus active

dans la Méditerranée occidentale ou se sont produits plusieurs séismes de magnitude supérieure à 5.

Cette sismicité est liée aux mouvements tectoniques complexes de convergence de la plaque

africaine au Sud et de la plaque européenne au Nord. Elle est essentiellement marquée par des failles

généralement inverses et des séismes superficiels dont la profondeur inférieure à 50 km qui causent

des dégâts considérables dans les zones épicentrales. Et L’énergie sismique est essentiellement

concentrée au tour des failles actives

Page 38: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Conclusion générale

Page 39: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Conclusion générale

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Conclusion générale

Ce travail nous a permis d’analyser la sismicité de la zone de collision maghrébine. Pour

cela nous avons utilisé les données des différents catalogues : Harbi 2006, Benouar 1994,

catalogo de IGN, Catálogo sísmico de la Penínsule ibérica , les catalogues de l’USGS/NOAA

et ISC. Ces données nous ont permis de faire une analyse spatio-temporelle de la sismicité

et des mécanismes aux foyer enregistrés dans la région maghrébine. Nous avons également

établie la carte d’énergie sismique pour l’ensemble de la région et pour la région de Chlef.

L’analyse de ces cartes montre que la sismicité est alignée selon une bande étroite est-ouest

et d’une longueur de 15000 km qui souligne la limite de plaques Afrique-Eurasie. Cette bande

est caractérisée par des grandes structures géologiques et tectoniques complexes telles que les

Maghrébides qui s’étendent du Maroc à Tunisie.

En s’appuyant sur des coupes verticales des différentes régions nous avons montré que la

majorité des séismes sont superficiels (profondeur inférieure à 50 km). Néanmoins un nombre

d’évènements localisés sous les Bétiques et la mer d’Alboran ont des profondeurs supérieures

à 50 km.

Les mécanismes au foyer de cette région sont différents d’une zone à l’autre. A l’Est

d’Algérie et en Tunisie sont généralement de type normal. A l’Ouest de l’Algérie et dans le

Rif ils sont inverses à décrochants. Dans la région de la mer d’Alboran les mécanismes sont

généralement normales.

La carte d’énergie sismique souligne que le maximum d’énergie est localisé sur les

frontières des deux plaques et en particulier le long des bassins sismogènes comme le bassin

du Chélif.

L’analyse spatio-temporelle de la sismicité nous permet de connaitre l’évolution de la source

sismique dans la région. Cette étape est considérée par nous comme essentielle pour une

meilleure compréhension et estimer les risques sismiques à l’avenir.

Page 40: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Bibliographie

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Bibliographie

35

Bibliographie:

Aoudia, A. et Meghraoui, M., 1995. Segmentation and block rotations along the North Africa plate

boundary zone, European Union of Geosciences 8; oral and poster presentations. Blackwell Scientific

Publications, Blackwell Scientific Publications, 170.

Argus, D.F. et Gordon, R. G., 1991. No-net-rotation model of current plate velocities incorporating

plate motion model NUVEL-1: Geophysical Research Letters, v. 18.

Bahrouni, N., Bouaziz, S., Soumaya, A., Ben Ayed, A., Attafi, K., Houla, Y., El Ghali, A. et Rebai,

N., 2013. Neotectonic and seismotectonic investigation of seismically active regions in Tunisia: a

multidisciplinary approach. J Seismol DOI 10.1007/s10950-013-9395-y

Belabbas, S., 2008. Caractérisation de la déformation active par l’Interférométrie Radar (InSAR):

Failles sismiques aveugles et cachées de l’Atlas Tellien (Algérie) et du Rif (Maroc) le long de la limite

des plaques Afrique-Eurasie. Thèse de doctorat université Louis Pasteur-Strasbourg I.

Beldjoudi, H., 2011. Etude de la sismicité du nord Algérien. Thèse de doctorat université Abou Bekr

Belkaid-Tlemcen.

Benouar, D., 1994. Earthquake catalogue for the Maghreb region 20°N-38°N, 10°W-12°E for the period

1900-1990 for Ms>3.

Buforn, E., Udias, A., et Colombas, M.A., 1988, Seismicity, source mechanisms and

tectonicsof the Azores-Gibraltar plate boundary: Tectonophysics, v. 152.

Buforn, E., Coca, P., Udias, A. et Lasa, C., 1997. Source mechanism of intermediate and deep

eathquakes in southern spain. Journal of Seismology, 1.

Buforn, E., Bezzeghoud, M., Udias, A. et Pro, C., 2004. Seismic Sources on the Iberia-African Plate

Boundary and their Tectonic Implications. Geodynamics of Azores-Tunisia, Volume 161; 3: Basel,

Switzerland, Birkhaeuser Verlag.

Buforn, E. et Udías, A., 2007. Sismicidad Y Mecanismo focal de Los Terremotos de la región Cabo de

San Vicente-Argelia. Departamento de Geofísica y Meteorología.

DeMets, C., Gordon, R.G., Argus, D.F. et Stein, S., 1994. Effect of recent revisions to the geomagnetic

reversal time scale on estimates of current plate motions. Geophysical Research Letters, v. 21.

Domzig, A., 2007. Déformation active et récente, et structuration tectono-sédimentaire de la marge sous-

marine algérienne. Thèse de Doctorat université de Bretagne Occidentale.

Durand, D., 1969. Mise au point sur la structure du Nord-Est de la Berbérie Publ Serv. Carte Géol.

Algérie, 39.

Harbi, A., Maouche, S., Vaccari, F., Aoudia, A., Oussadou, F., Panza, G.F. et Benouar, D., 2005.

Seismicity, seismic input and site effectscin the sahel, Algeries region (north Algeria). The Abdus Salam

International Centre For Theoretical Physics. IC/2005/046

Page 42: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Bibliographie

36

Harbi, A., 2006. Evaluation de l’Aléa Sismique en Algérie du Nord par la Modélisation de l’Input

Sismique dans les Zones Urbaines et l’Etablissement d’un Catalogue. Thèse de doctorat université

USTHB.

Harbi, A., Peresan, A. et Panza, G. F., 2010. Seismicity of Eastern Algeria : a revised and extended

earthquake catalogue. Nat Hazards 54, no. 3, 725–747, doi: 10.1007/s11069-009-9497-6.

Hatzfeld, D., Caillot, V., Cherkaoui, T‐E., Jebli, H. et Medina, F., 1993. Microearthquake seismicity

and fault plane solutions around the Nékor strike‐slip fault, Morocco. Earth Plan.Sci. Lett. 120,

Kherroubi, A., 2011. Etude de la sismicité de l’offshore Algérien. Thèse de Doctorat, Université Abou

Bekr Belkaid-Tlemcen.

Meghraoui, M., 1988. Géologie des zones sismiques du nord de l’Algérie : tectonique active,

Paléosismologie et synthèse sismotectonique. Ph.D. thesis. University Paris‐Orsay, Paris, France.

Meghraoui, M. et Doumaz, F., 1996. Earthquake-induced flooding and paleoseismicity of the El

Asnam (Algeria) fault-relatedfold. J.Geophys. Res., 101. 17,617-617,644.

Merji, L., 2012.Tectonique Quaternaire, paléo sismicité et sources sismogéniques en Tunisie Nord-

orientale : étude de la faille d’Utique. Thèse de doctorat université de Toulouse.

Morrel, J.L., 1987. Evolution récente de l'Orogène rifain et de son avant‐pays depuis la fin de la mise

en place des nappes (Rif, Maroc). Thèse Doctorat Etat, Univ. Paris‐Sud, Centre d'Orsay.

Mourabit, T., Abou Elenean, K. M., Ayadi, A., Benouar, D., Ben Suleman ,V., Bezzeghoud ,M .,

Cheddadi, A.,Chourak, M., ElGabry, M. N., Harbi , A., Hfaiedh, M., Hussein ,H .M., Kacem, J.,

Ksentini, A., Jabour, N., Magrin, A., Maouche , S.,Meghraoui ,M., Ousadou, F., Panza, G. F.,

Peresan, A.,Romdhane, N., Vaccari, F. et Zuccolo , E., 2013. Neo-deterministic seismic hazard

assessment in North Africa. Journal sismologique DOI 10.1007/s10950-013-9375-2. Moussaoui, N., 2011. Etude de la microsismicité de la région de Kherrata. Mémoire de magister

université Ferhat abbas .Setif.

Nocquet, J. M. et Calais, E. 2004. Geodetic measurements of crustal deformation in the western

Mediterranean and Europe. Pure & Appl. Geophys. 161, 661–681, 0033 –4553/04/030661 –21 Doi

10.1007/s00024-003-2468-z.

Ousadou, F., 2012.Etude du champ de contraintes au nord de l’Algérie dans le contexte ibéro-

maghrébine par inversion de solutions focales. Thèse de Doctorat, Universite USTHB.

Ouyed, M., Meghraoui, M., Cisternas, A., Deschamps, A., Dorel, J., Fréchet, J., Gaulon,

R.,Hatzfeld, D. et Philip, H., 1981. Seismotectonics of the El Asnam earthquake, Nature (London).

Perrodon, A., 1957. Etude géologique des bassins Néogènes sub-littoraux de l’Algérie occidentale.

Publication,Service Carte Géologique de l’Algérie, Bulletin numéro 12.

Piqué, A., 1994. Géologie du Maroc. Editions PUMAG, Marrakech.

Serpelloni, E.,Vannucci, G., Pondrelli, S ., Argnani, A., Casula, G., Anzidei, M., Baldi, P. et

Gasperini, P., 2007. Kinematics of the western Africa-Eurasia plate boundary from focal mechanism

and GPS data. Geophysical Journal International, 169.

Page 43: Analyse des variations spatio-temporelles de la sismicité

Bibliographie

37

Soumaya, A., Ben Ayed, N., Delvaux, D. et Ghanmi, M., 2015. Spatial variation of Present-day stress

field and tectonic regime in Tunisia and surroundings from formal inversion of focal mechanisms

Geodynamic implications for Central Mediterranean. Article de recherche 27.doi: 10.1002/ 2015TC

003895.

Stich, D., Ammon, C. J. et Morales, J., 2003. Moment tensor solutions for small and moderate

earthquakes in the Ibero-Maghreb region, J. Geophys. Res. 108, NO. B3, 2148, doi: 10.1029/2002

JB002057.

Stich, D., Martín, R. et Morales, J., 2010. Moment tensor inversion for Iberia–Maghreb earthquakes

2005–2008. Journal tectonophysics doi:10.1016/j.tecto.2009.11.006.

Thomas, G., 1985. Géodynamique d’un bassin intra montagneux : le bassin du bas Cheliff occidental

(Algérie) durant le Moi-Plio-Quaternaire» Thèse de Doctorat d’Etat, Université Pau et des Pays de

l’Adour UPPA, France.

Yelles, K., 2006. La tectonique active de la région nord algérienne. Comptes rendus des Géosciences,

Les sites de données :

ISC, International Seismological Centre, On-line Bulletin.URL http://www.isc.ac.uk/search/index.html.

Catalogue Péninsule ibérique et le Maghreb

http://www.seismo.ethz.ch/gshap/iberomag/report.html.

Base de l’USGS/NOAA (Etats Unis)

http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/form?t=101650&s=1&d=1.

Global CMT Project

http://www.globalcmt.org/CMTsearch.html.

Catalogue instituto geografisico nacional (IGN)

http://www.ign.es/ign/layoutIn/sismoFormularioCatalogo.do.