ARTICLE

Fonctionnement hydrogéologique du bassin de la Bahira(Maroc central) : apport de l’analyse des données géologiqueset gravimétriquesMorad Karroum, Abdennabi El Mandour, Driss Khattach, Albert Cassas, Mahjoub Himi,Samia Rochdane, Nour-Eddine Laftouhi et Noureddine Khalil

Résumé : Cette étude, basée sur l’analyse des données gravimétriques, a pour but d’améliorer la connaissance des structuresgéologiques de la plaine de la Bahira (Maroc central) qui contrôlent l’écoulement des eaux souterraines. La carte de l’anomalierésiduelle a d’abord été calculée a partir de la carte de l’anomalie de Bouguer en soustrayant un gradient régional. Elle fournitdes informations sur la variation de la densité dans la plaine de la Bahira. Plusieurs hauts et bas gravimétriques qui indiquent laprésence des zones soulevées (hauts) et des zones effondrées (bas) ont été mises en évidence. La superposition de la cartepiézométrique de la plaine de la Bahira et de la carte de l’anomalie résiduelle a montré que les eaux souterraines s’écoulent deszones de recharges de Ganntour, Jbilet et Rehamna (hauts gravimétriques) vers les dépressions fermées de Sed El Mejnoun et dulac Zima (bas gravimétriques). Afin de localiser les différentes failles qui contribuent a la structuration de la zone d’étude, lestechniques du gradient horizontal et du prolongement vers le haut ont été appliquées pour déterminer les linéaments gravi-métriques qui représentent l’emplacement des contrastes de densité. Trois familles de fractures ont été mises en évidence. Ellesparticipent au contrôle de l’écoulement souterrain.

Abstract: This study, based on analysis of gravity data, is aimed to improve the knowledge of the geological structures of theplain of Bahira (Central Morocco) that control the groundwater flow through the basin. A residual gravity anomaly map was firstcalculated from Bouguer anomaly map by subtracting a regional trend. This map provides information on the variation of therock densities under the plain of the Bahira. Several gravity highs and lows which indicate the presence of horts and grabensstructures in the basin basement have been highlighted. The superposition of the piezometric surface map of the plain of theBahira and the residual anomaly map showed that groundwater flows from recharge areas of Ganntour, Jbilet, and Rehamna(gravity highs) to closed depressions of Sed El Mejnoun and Lake Zima (gravity low). In order to delineate the main faultscontributing to the structure of the study area, horizontal gradient and upward continuation techniques have been applied todetermine gravity lineaments that represent the location of the density contrasts limits. Three families of fractures that controlgroundwater flow have been highlighted.

1. IntroductionLa plaine de la Bahira se situe a une trentaine de kilomètres au

nord de Marrakech. Elle représente une vaste zone du Maroc cen-tral qui s’étend sur une superficie de 5000 km2 (fig. 1). La cuvettede la Bahira se divise en deux grands ensembles qui sont le plateaude Ganntour (a l’ouest de la plaine) avec des altitudes élevées de531 m et la partie est de la Bahira avec des altitudes basses de404 m (fig. 2). La plaine de la Bahira n’est drainée que dans sonextrémité orientale par l’oued Tassaout. Pendant les périodes plu-viales, les eaux de ruissellement qui descendent des reliefs avoisi-nants s’infiltrent dans le sol ou s’accumulent dans les dépressionsfermées des lacs Sed El Mejnoun et Zima. Ces deux lacs saisonniersconstituent des endroits évaporatoires pendant la période chaudeet s’assèchent complètement pendant les mois de juin, juillet,août, septembre (Khalil 1989; Er-rouane 1996; El Mokhtar et al.2012).

La plaine de la Bahira renferme une nappe libre et une nappecaptive profonde, qui constituent un facteur déterminant pour ledéveloppement socio-économique de cette région. La nappe libresuperficielle est soumise a une exploitation intense afin de répon-dre aux besoins de plus en plus accrus surtout d’alimentation eneau potable et d’irrigation. Le climat qui règne dans la région estde type semi-aride; les précipitations moyennes annuelles sont del’ordre de 200 mm/an (avec 204 mm/an a Bengrir, 200 mm/an aSidi bou othman, entre 241 mm/an et 170,5 mm/an a Chemaia). Latempérature de l’air a Chemaia varie de façon importante entreles saisons; la valeur minimale enregistrée en hiver est de –3,6 °Cet la température maximale en été est de 48 °C. L’évaporationannuelle moyenne mesurée a l’aide d’un bac Colorado est de2618,7 mm (Agence du bassin hydraulique de Tensift (ABHT)).

La succession des années de sécheresse a aggravé la situation enprovoquant un accroissement de l’activité de pompage des eauxde la nappe libre superficielle facilement atteinte par des puits

Reçu le 16 juillet 2013. Accepté le 5 mars 2014.

Article confié au rédacteur en chef Jean-Claude Mareschal.

M. Karroum, A. El Mandour, S. Rochdane, N. Laftouhi et N. Khalil. Équipe d’Hydrogéologie, Laboratoire GEOHYD, Département de Géologie, FSSM,Marrakech, Maroc.D. Khattach. Faculté des sciences; Université Mohammed I. Laboratoire LGA et Centre de l’Oriental des Sciences et Technologie de l’eau (COSTE).B.P. 717, Oujda, Maroc.A. Cassas. Faculty of Geology, University of Barcelona, Marti i Franques, s/n. 08028 Barcelone, Espagne.M. Himi. École Nationale des sciences appliquées Al hoceima. Université Mohammed I, Maroc.Auteur correspondant: Morad Karroum (courriel : morad.karroum@gmail.com).

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Rev. can. sci. Terre 51: 517–526 (2014) dx.doi.org/10.1139/cjes-2013-0130 Publié à www.nrcresearchpress.com/cjes le 25 avril 2014.

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Fig. 1. Carte géographique et géologique de la plaine de la Bahira.

Fig. 2. Modèle numérique d’élévation du terrain de la plaine de la Bahira.

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dont la profondeur ne dépasse pas 100 m. Ceci a provoqué unebaisse du niveau piézométrique et, par conséquent, un assèche-ment de plusieurs points d’eaux peu profonds. Dans la région,quelques forages atteignent aussi la nappe profonde captive maiscette dernière est rarement exploitée au niveau de la plaine. Dansun tel contexte, les eaux souterraines deviennent de plus en plusrares, d’où la nécessité d’entreprendre des études hydrogéologiquesapprofondies en vue de mieux cerner la structure, la géométrie et lefonctionnement hydrogéologique de la plaine de la Bahira.

En raison de sa richesse hydrogéologique et minière, la plainede la Bahira a fait l’objet, depuis les années quarante, de cam-pagnes de reconnaissance directe par forages ou indirecte parméthodes géophysiques. Dans le cadre de ce travail, les donnéesde forages de reconnaissance et les données gravimétriques ontété utilisées comme outils d’investigation. Les résultats de dif-férents filtrages appliqués aux données gravimétriques ont per-mis de mieux comprendre la structure de la zone d’étude.

2. Géologie et hydrogéologie de la plaine de laBahira

La plaine de la Bahira fait partie du domaine de la Meseta occi-dentale (Michard 1976; Khalil 1989; Er-rouane 1996). Il s’agit d’unevaste dépression fermée de direction est-ouest. Elle est délimitéeau nord par le massif primaire des Rehamna, au sud par les Jbilet,a l’est par la rive gauche de l’oued Tassaout et a l’ouest par leplateau secondaire de Mouissate (fig. 1).

Du point de vue géologique (fig. 1 et 3), le bassin de la Bahira estun fossé synclinal caractérisé par un substratum paléozoïquepuissant, de plusieurs milliers de mètres d’épaisseur, associé a desplutons granitiques mis en place lors de l’orogénèse hercynienne(Piqué et al. 2007). Souvent caché par les dépôts postérieurs, cesubstratum affleure largement au niveau du Massif central et de laMeseta côtière et vers le sud, dans les massifs des Rehamna et desJbilet (fig. 1) (Echarfaoui et al. 2002). Dans la plaine de la Bahira lesocle est capté par des forages dans la partie occidentale et cen-trale au niveau du seuil de Rhirat; c’est un horst limité au nord parune faille de direction N.O.–S.E. Au niveau de ce seuil, la plupartdes forages touchent le socle a des profondeurs allant de 20 a50 m. La remontée du socle paléozoïque schisteux au niveau duseuil de Rhirat montre deux sillons : un sillon sud près de Jbilet etun sillon nord près de Rehamna (fig. 3). Ces deux sillons ont un

rôle très important dans les circulations et l’emmagasinement deseaux souterraines.

En discordance majeure, le substratum schisteux est recouvertpar une série sédimentaire d’âge qui s’étend du Trias au Quater-naire. Cette série est très importante dans la partie est de la Bahira(fig. 1) où les forages 4111/44, 2143/44, 4315/44, 3275/44, 4266/44,3744/44, 3678/44, 3003/44, réalisés par des agriculteurs ou parl’ABHT, révèlent une épaisseur qui dépasse 410 m. Les formationstriasiques argileuses et salifères qui constituent le soubassementrocheux du lac Zima affleurent a l’extrémité occidentale des Jbiletet de la Bahira tandis que le Jurassique supérieur composé decalcaires gréseux et dolomitiques, de marnes et de gypses, se lim-ite et affleure dans les collines de Mouissate. Au niveau de laplaine de la Bahira, la série commence par le Crétacé moyen etsupérieur dont le Cénomanien-Turonien est formé par des marno-calcaires, alors que le Maestrichtien est composé de sables phos-phatés, du marnes phosphatées et du complexe argilo-gréseux.L’Éocène inferieur et moyen sont formés par des marnes siliceuseset par des argiles yprésiennes. Le Lutétien est présenté par descalcaires qui reposent directement sur le socle schisteux auniveau du seuil de Rhirat. Cette série est complétée par le Plio-Quaternaire composé de dépôts continentaux sous forme de con-glomérats, limons rouges, graviers, cailloutis, argiles et calcaireslacustres (Roch 1930; Choubert 1948; Combe 1975; Bougadra 1991;El Mokhtar et al. 2012).

Du point de vue hydrogéologique, les formations sédimentairesde la plaine de la Bahira renferment plusieurs aquifères plus oumoins continus montrant des transmissivités allant de 4 × 10–2 a6 × 10–4 m2/s, alors que, dans le massif paléozoïque des Jbilet, lesaquifères sont discontinus. Ces derniers sont renfermés dans desformations altérées régies par la fracturation du socle ancienmontrant des transmissivités de l’ordre de 2 × 10–5 a 5 × 10–6 m2/s(El Mandour 1991; El Mandour et al. 2001).

Les principaux réservoirs de la plaine qui présentent un intérêthydrogéologique dans la région sont de deux types : la nappesuperficielle libre logée dans les formations plio-quaternaires etles calcaires lutétiens et la nappe profonde captive logée dans leCrétacé supérieur.

Le réservoir de la nappe libre est formé par les calcaires d’âgelutétien dans la région du Ganntour où on remarque l’absence desdépôts plio-quaternaire alors qu’il est formé par deux couches : les

Fig. 3. Coupe géologique N.N.O.-S.S.E. de la plaine de la Bahira.

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alluvions conglomératiques d’âge plio-quaternaire au sommet etles calcaires fracturés d’âge lutétien a la base dans la majorité de laplaine (fig. 3).

• Le Plio-Quaternaire (formé de limons rouges, de graviers,d’alluvions et des conglomérats) est assez hétérogène sur toutela plaine de la Bahira. Ce réservoir possède des caractéristiqueshydrodynamiques moyennes avec une transmissivité de l’ordrede 6 × 10–4 m2/s mais sa puissance peut parfois dépasser les200 m d’épaisseur notamment a Sed El Mejnoun et au niveaudu sillon sud. Son faciès montre des passages de niveau cal-caires lacustres au nord a des conglomérats épais de 10 a 40 m al’est.

• Les calcaires du Lutétien (calcaires siliceux fortement fracturés)affleurent dans la partie ouest de la plaine et s’amincissentrapidement en direction de l’est. Leur puissance moyenne varieentre 20 et 80 m. Cet aquifère s’étend sur une direction est-ouest le long du plateau du Ganntour et il s’enfonce sous leplio-quaternaire jusqu’au Jbilet au sud. Il possède de bonnescaractéristiques hydrodynamiques au niveau des zones deGanntour avec une bonne transmissivité de l’ordre de 4 ×10–2 m2/s.

La nappe captive du Crétacé (Maestrichtien) piégé dans unaquifère formé de sables, de marnes et de grès. Son toit est con-stitué par les argiles d’âge yprésien, alors que son mur est formépar les schistes paléozoïques. L’épaisseur de cette nappe captivepeut atteindre 200 m par endroit. Cet aquifère s’étend sur unedirection est-ouest le long du plateau de Ganntour. Au niveau de laBahira occidentale, il plonge vers le sud sous les calcaires du Lu-tétien et les argiles yprésiennes alors que vers l’est, il se limite auniveau du sillon nord.

La carte piézométrique (fig. 4) est réalisée sur la base des don-nées de 68 puits et forages captant la nappe libre (les calcaireslutétiens et les alluvions du plio-quaternaire). Selon la carte tellequ’établie au mois d’avril 2011 en période des hautes eaux, unezone de recharge se trouve dans la partie ouest de la plaine de laBahira; zone topographiquement élevée (fig. 2) au niveau des af-fleurements des calcaires de Ganntour et une dépression qui con-stitue une zone de convergence des eaux souterraines située dansla partie est de la plaine. L’infiltration des eaux de pluies au niveau

des calcaires lutétiens fracturés situés au nord et au nord-ouest dela plaine correspond a une zone d’alimentation de la nappe librede la Bahira. Les deux sillons nord et sud (fig. 3) correspondenta des zones d’accumulation et de circulations des eaux souter-raines de l’ouest vers l’est de la plaine. Sur la carte, on remarqueune ligne de partage des eaux souterraines localisée dans la partieest, entre la plaine de la Bahira et le domaine de la Tassaout aval.

Les deux lacs saisonniers Sed El Mejnoun et Zima correspondenta des dépressions d’accumulation des eaux de surface. Au niveaudu lac Zima, la profondeur de l’eau de la nappe est faible (4 m) etl’épaisseur du réservoir ne dépasse pas 60 m. Il existe une relationétroite entre le lac et la nappe durant la période des pluies, laremontée importante du niveau de la nappe et les eaux de ruis-sellement provoquent un remplissage du lac. Par contre, auniveau du lac Sed El Mejnoun, la nappe est très profonde, le rés-ervoir est très épais et le remplissage du lac se fait au cours despériodes de pluies par accumulation des eaux de ruissellement.Cela provoque une alimentation locale de la nappe profonde parl’écoulement de l’eau dans le fond du lac.

3. Analyse des données gravimétriques

3.1. Anomalies gravimétriquesLa méthode gravimétrique repose sur la mesure du champ de

pesanteur terrestre pour identifier les excès ou déficits de massecausés par les variations de densité des formations géologiques etrecueillir des informations sur les structures géologiques. Lechamp de pesanteur terrestre varie d’un point a l’autre selon deuxcauses principales liées aux hétérogénéités du sous-sol et a laposition des stations de mesure.

En prospection gravimétrique, une série de corrections doit êtreappliquée aux mesures du champ de pesanteur afin d’éliminer lesvariations dues a la position des stations. Après l’application deces corrections, les valeurs obtenues correspondent a l’anomaliede Bouguer dont les variations dépendent des hétérogénéités dedensité du sous-sol. Ces hétérogénéités sont d’ordre lithologiquegénérées par des changements latéraux de faciès ou des variationsd’épaisseur de couches de densité différentes. Elles peuvent aussiêtre associées a l’existence de cavités souterraines naturelles ouartificielles.

Fig. 4. Carte piézométrique régionale de l’aquifère dans la plaine de la Bahira au mois d’avril 2011.

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Les structures géologiques caractérisées par un déficit de massese manifestent par des bas gravimétriques, ce sont des anomaliesdites négatives alors que celles qui présentent un excès de masseproduisent des hauts gravimétriques ou des anomalies dites pos-itives. Les cartes gravimétriques renferment des gradients et desanomalies de faible amplitude souvent masquées par les anoma-lies régionales. Il est donc nécessaire d’appliquer a ces cartes destraitements appropriés pour identifier les hauts et les bas gravi-métriques et localiser les zones a forts gradients (Nabighian 1984;Moreau et al. 1997; Hornby et al. 1999; Khattach et al. 2004, 2006;Aqil et al. 2010; Keating et Pinet 2011).

La carte de l’anomalie de Bouguer de la zone d’étude (densité deréduction 2,67) a été établie a partir de 946 points de mesure effec-tués en 1963 par la société Fondazione Ing. C. M. LERICI pour lecompte de la Direction des Mines et de la Géologie du Maroc (fig. 5).Ces données ont été postérieurement transformées au IGSN=71(Morelli 1971) avec une correction de –16,70 mGal par rapport auréseau de bases gravimétriques établi a l’aéroport et au Service Hy-draulique de Marrakech par l'Office de la recherche scientifique ettechnique outre-mer ORSTROM, et utilisé pour l’établissement de lacarte gravimétrique du Maroc au 1/500 000 (Van Den Bosch 1981).

La précision de la cartographie de l’anomalie de Bouguer estfonction de la qualité et de la densité des mesures initiales et desincertitudes sur le positionnement, les réseaux de base et les cor-rections topographiques. Les mesures gravimétriques ont étéfaites avec gravimètres relatifs « Lacoste and Romberg model G » etles levées planimétriques et altimétriques ont été effectuées enutilisant un modèle de tachéomètre T0 avec faibles écarts de fer-meture sur les mailles en boucle. Compte tenu des gravimètresutilisés, les méthodes de mesure de l’altitude et le positionnementet aussi l’importance des corrections de terrain, il est difficile dedonner une valeur raisonnable de précision pour l’ensemble desdonnées. On estime, toutefois, que dans le pire des cas, l’erreurdans les anomalies de Bouguer est de l’ordre de ±3 mGal dans leszones montagneuses, et a ±0,5 mGal ou moins, dans les zones deplaines a forte densité d’échantillonnage.

L’anomalie de Bouguer varie entre –76 et +20 mGal. Cette cartereflète les variations latérales de la densité dans le sous-sol etmontre des hauts et des bas gravimétriques. L’anomalie de Bou-guer est affectée par un gradient vers le nord-ouest. Ce derniers’observe aussi sur la carte gravimétrique générale du Maroc(Hildenbrand et al. 1988), dans la partie occidentale du pays enallant vers la côte atlantique. Cette anomalie régionale, assimilée

a un plan, a été soustraite de l’anomalie de Bouguer pour calculerl’anomalie résiduelle (fig. 6).

3.2. Analyse multi-échelle des gradients gravimétriquesAfin de mieux exploiter ces données et de faire ressortir de

nouveaux éléments par rapport a l’information fournie par lacarte résiduelle, une analyse multi-échelle des gradients gravimé-triques a été entreprise en vue de localiser les discontinuités dedensité (figs. 6 et 7). Cette analyse est largement appliquée dansl’interprétation des cartes gravimétriques et magnétiques (Archibaldet Bochetti 1999; Hornby et al. 1999; Everaerts et Mansy 2001;Khattach et al. 2004; Vanié et al. 2005; Chennouf et al. 2007; ElGout et al. 2009; Abderbi et Khattach 2010; Aqil et al. 2010). Elle estbasée sur l’utilisation conjointe des techniques de prolongementvers le haut et du gradient horizontal. Les maxima du gradientgravimétrique horizontal se trouvent a l’aplomb des discontinui-tés de densité telles que les failles, les contacts géologiques et lesflexures. Si le contact est incliné, les maxima se déplacent dans lesens du pendage, mais ceux-ci resteront près de ce contact pourdes valeurs de pendage élevées. Pour déterminer le sens du pend-age, on superpose les maxima du gradient horizontal del’anomalie de Bouguer prolongée vers le haut a différentes alti-tudes. En principe, les prolongements vers le haut les plus élevéscorrespondent aux contacts les plus profonds et vice-versa Si lesstructures sont verticales, les maxima se superposent. Par contre,le déplacement latéral des maxima avec le prolongement vers lehaut indique le sens du pendage. Le calcul du prolongement versle haut a été effectué grâce a la transformée de Fourier en tenantcompte des effets de bord. Pour le calcul du gradient horizontal,nous avons adopté la méthode des différences finies. Les maximadu gradient horizontal ont été localisés automatiquement en util-isant la technique proposée par Blakely et Simpson (1986).

4. Résultats et discussionLes valeurs de l’anomalie résiduelle du bassin de la Bahira vari-

ent entre –24 a +20 mGal (fig. 6). Ces variations sont associées auxvariations de la densité dans le sous-sol. Les hauts gravimétriquescorrespondent au soulèvement du socle alors que les bas gravimé-triques sont la signature des effondrements de ce dernier, remplispar des terrains sédimentaires moins denses, ou bien des corpsintrusifs (granites) dans le socle. En se basant sur les données de lacarte géologique, des forages et les résultats de l’analyse des anom-alies gravimétriques, nous avons établi trois coupes interprétatives

Fig. 5. Carte de l’anomalie de Bouguer (densité de correction d = 2,67 et intervalle de 4 mGal) avec localisation des stations de mesure par dessymboles +. Coordonnées Lambert en km. (Couleur dans la version en ligne.)

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de direction nord-sud (figs. 8, 9 et 10). Il y a plusieurs hauts et basgravimétriques qui sont bien corrélés aux grands traits structur-aux du secteur étudié. En effet :

• Le bas gravimétrique N1 de direction est-ouest a l’est d’El Kalaades sraghna s’ouvre vers l’est où elle devrait se poursuivre versle bassin de Tadla.

• À l’ouest de la ville d’El Kalaa des sraghna, un deuxième basgravimétrique N2 de direction N.E.-S.O. correspond a une dé-

pression comblée essentiellement par un remplissage de sédi-ments plio-quaternaires.

• Le troisième bas gravimétrique N3 de direction N.N.O.-S.S.E.,situé au sud-est de la ville de Bengrir, est caractérisé par uneforme régulière et correspond au massif granitique de Bengrirenfoui sous une couverture sédimentaire.

• Le bas gravimétrique N4 situé au nord-ouest de Bengrir et orientéeO.S.O.-E.N.E., coïncide avec le granite hercynien des Rehamna.

Fig. 6. Carte de l’anomalie résiduelle de la plaine de la Bahira (intervalle de 4 mGal) avec la localisation des trois coupes (a, b et c)représentées dans les figs. 8, 9 et 10, respectivement. (Couleur dans la version en ligne.)

Fig. 7. Superposition du module du gradient horizontal de l’anomalie de Bouger (en tons de gris) et des maxima du gradient horizontal déterminéssur les cartes prolongées vers le haut de l’anomalie de Bouguer à des altitudes h allant jusqu’à 4 km (représentés par des points en couleur dans laversion en ligne). Agrandissement de deux secteurs montrant le déplacement des maxima dans le sens du pendage. (a, b, c) représentent lalocalisation des coupes des figs. 8, 9 et 10, respectivement. Rosace des linéaments gravimétriques interprétés comme étant des failles.

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Fig. 8. Coupe géologique (a) et profil gravimétrique de l’extrémité ouest de la plaine de la Bahira.

Fig. 9. Coupe géologique (b) et profil gravimétrique de la partie centrale de la plaine de la Bahira.

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• Le bas gravimétrique N5 est au nord-ouest de la ville de Yous-soufia. Son orientation est nord-sud et elle devrait se pour-suivre plus vers le nord dans le bassin de Doukkala. Elleconcorde avec les calcaires valanginiens (Crétacé inferieur).Elle se poursuit vers le sud-est jusqu’au village 44.

• Le haut gravimétrique P1 de direction nord-sud coïncide avecl’affleurement du socle hercynien (plus dense) dans le massif deRehamna.

• Le haut gravimétrique P2 de direction N.E.-S.O., situé a l’est de laville de Bengrir, est associé au massif hercynien des Rehamna.

• À l’extrémité sud de la zone d’étude, la remontée des terrainspaléozoïques au niveau du massif de Jbilet se manifeste partrois hauts gravimétriques P3, P4 et P6. Ces anomalies sontorientées respectivement O.S.O.-E.N.E. et O.N.O.-E.S.E. etE.-O.

• Le haut gravimétrique P5 allongé sur environ 30 km dans ladirection O.N.O.-E.S.E. Il correspond au seuil du Douar Rhiratqui fait partie du massif paléozoïque. Ce seuil est élevé depuisl’orogenèse hercynienne ce qui a constitué un obstacle pour ladéposition des formations secondaires (Khalil 1989).

Fig. 10. Coupe géologique (c) et profil gravimétrique situés a l’est du seuil de Rhirat.

Fig. 11. Superposition de la carte piézométrique et de la carte de l’anomalie résiduelle.

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La rosace des directions des linéaments (fig. 7) montre troisfamilles de directions : la direction N50 a N60, la direction N90 aN110 et la direction N120 a N140. Ces trois fourchettes direction-nelles des linéaments sont soulignées dans le bassin de Tadla plusa l’est (Najine et al. 2006) et aussi au sud dans le massif hercyniendes Jbilets (El Mandour 1991; El Mandour et al. 2001).

L’analyse de la carte des linéaments (fig. 7) nous a permis detirer les éléments suivants :

(1) Les linéaments de directions N50 a N60 sont moins représen-tés dans la région, ils se limitent a la zone ouest et est de laplaine de la Bahira;

(2) Les linéaments de direction N90 a N110 sont prédominantsdans toute la zone de la plaine de la Bahira. Les linéamentsde direction N90 occupent la zone située entre la routeSidi bou othman – Bengrir a l’est et les collines de Mouissate al’ouest (fig. 1). Dans cette zone, le socle paléozoïque est moinsprofond (fig. 3). Cette direction est caractéristique du dé-coupage atlasique des Jbilet (Piqué et al. 2007). Les failles dedirection N90 a N110 constituent les failles bordières impor-tantes et de grande amplitude : une première faille de direc-tion N90 a N100 est située entre Sidi bou othman et El Kalaades sraghna. Elle délimite le massif des Jbilets de la plaine dela Bahira. Cette faille inverse a été révélée par des profilssismiques (Khalil 1989) et elle est identifiée dans la carte struc-turale du Maroc au 1:2 000 000. La deuxième faille bordière dedirection N100 a N120 est située entre Chemaia et le village 44.

(3) La troisième famille de linéaments N120 a N140 est très large-ment représentée a l’échelle de la région.

Les anomalies du champ de pesanteur dans le bassin de laBahira montrent que le système aquifère est régi essentielle-ment par deux discontinuités majeures est-ouest et E.N.E.-O.S.O. qui contrôlent l’architecture de l’aquifère lutétien etplio-quaternaire. En effet, la superposition de la carte piézomé-trique sur la carte de l’anomalie résiduelle (fig. 11) montre uneconcordance parfaite des structures géologiques de la plainetelle que révélée par les hauts et les bas gravimétriques avecl’écoulement hydrodynamique de la nappe souterraine. Cetécoulement influencé par les failles est-ouest se fait des zones derecharge a l’ouest sur les plateaux de Ganntour, les Jbilet et lesRehamna qui sont des hauts gravimétriques vers l’est, c’est-a-direla zone la plus subsidente formée par les dépôts plio-quaternairesqui sont des bas gravimétriques.

5. ConclusionL’analyse des données gravimétriques du bassin de la Bahira a

permis de mettre en évidence les différentes structures géologiquesprésentes dans la région qui sont totalement ou partiellementmasquées par la couverture sédimentaire. Deux zones ont étémises en évidence : la zone est subsidente a remplissage plio-quaternaire affectée par des failles essentiellement orientées N50a N60 et N90 a N110 alors que la zone ouest caractérisée par unsoulèvement du substratum paléozoïque affecté par des faillesgénéralement de direction N120 a N140 et surmonté par des cal-caires d’âge du Lutétien. Cette structuration influence la circula-tion des eaux souterraines. En effet l’écoulement se fait des zonesde recharge formées par les calcaires lutétiens de Ganntour vers laBahira a des formations épaisses plio-quaternaires constituent deszones d’accumulation des eaux souterraines.

L’analyse approfondie des données gravimétriques fournit desinformations structurales qui ont des implications majeures enhydrogéologie. Les résultats obtenus dans la présente étude sontd’un intérêt primordial pour les recherches futures en eau souter-raine et l’implantation de forages profonds pour l’alimentationen eau potable des agglomérations de Bengrir, Sidi bou othman,Chemaia, d’El Kalaa des sraghna et l’irrigation de centainesd’hectares dans la plaine de la Bahira. Les sillons et les grandes

fractures bordières constituent des structures favorables pourl’accumulation et la circulation des eaux souterraines; elles sontdonc des zones propices pour l’implantation de nouveaux forages.Pour la localisation précise des failles détectées par la gravimétrie,nous suggérons la réalisation de nouveaux levés géophysiques pard’autres méthodes, comme l’imagerie électrique.

RemerciementCette recherche a été réalisée au sein du Laboratoire GEOHYD

de la faculté des Sciences Semlalia de Marrakech, Université CadiAyyad en collaboration avec le Laboratoire des Géosciences Appli-quées et le Centre de l’Oriental des Sciences et Technologie del’Eau (COSTE) de la Faculté des sciences de l’université Moham-med I d’Oujda. Nos remerciements iront aux trois évaluateursanonymes et l’adjointe a la rédaction Lori Cayer qui ont amélioréla présentation du manuscrit. Nous remercions également l’Agenceespagnole de coopération internationale (AECID) pour le finance-ment du projet N° AP/040547/11 entre l’équipe hydrogéologie duLaboratoire GEOHYD de l’Université Cadi Ayyad et l’équipe du dé-partement de géochimie, pétrologie et prospection géologique del’Université de Barcelone.

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526 Rev. can. sci. Terre vol. 51, 2014

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