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SISMICITE DE LA REGION D’ALGER

ANALYSE ET SYNTHESE DES CONNAISSANCES ACTUELLES

Djeddi Mabrouk Professeur des Universités Laboratoire de Physique de la Terre Université M’Hamed Bougara Boumedes Algerie E-mail djeddimabrouk@yahoo.com

Si vous utilisez des données de ce travail vous devez citer la référence en bibliographie de la façon suivante : Djeddi Mabrouk : Sismicité de la Région d’Alger : Analyse et synthèse des connaissances actuelles. 35pp, 20 figures, 4 tableaux. Laboratoire de Physique de la Terre, Université M’Hamed Bougara Boumerdes - Algérie ,2013 http://djeddimabrouk.fr.gd/

Résumé

La région d’Alger est liée au contexte géodynamique de la Méditerranée occidentale

conséquence de la collision entre la plaque eurasienne –Afrique .C’ est l’une des régions

d’Algérie ou les déformations sont lentes et les plus actives et où l’activité séismique

diffuse et modérée est souvent de magnitude ne dépassant pas V degrés mais produit

parfois de rares séismes forts

Ainsi, à partir du XIV eme siècle, plusieurs forts séismes d’intensité élevée se sont

produits (Alger et ses environs en 1365,1541,1673, 1716,1755,1924… ,région de Blida en

1825 et 1716, région de Boumerdes 2003…)

Cette activité sismique est localisée essentiellement sur les bordures du Bassin Mio -Plio -

-Quaternaire de la Mitidja et en offshore

De nombreux travaux de recherche en géosciences ( sismotectonique , sismique etc…) ont

identifié l’existence de certaines grandes failles potentiellement sismogènes (faille de

Thenia , faille de Boumerdes , faille de Khair Eddine, faille de l’Atlas blidéen , faille de

Chenoua etc…) dont l’état de connaissance réelle de leur évolution géodynamique ,leur

extension en profondeur etc… restent insuffisantes et nécessitent des recherches

pluridisciplinaires complémentaires .Ces failles de type inverse et généralement peu

inclinées et particulièrement dissimulées sont capables de générer des séismes violents

dans la région d’Alger

Mots clés : région d’Alger, sismicité, failles sismogènes , déformations lentes, bassin de la

Mitidja

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Abstract The Algiers region is linked to the geodynamic context of the western Mediterranean consequence of the collision between the Eurasian-African plate.It ‘is one of Algeria or deformation regions are slow and most active and where the activity diffuse and moderate seismic magnitude is often not exceeding V degrees but sometimes produces rare strong earthquakes Thus, from the XIV th century, several strong earthquakes of high intensity occurred (Algiers and its surroundings in 1365,1541,1673, 1716,1755,1924 ... Blida region in 1825 and 1716, Boumerdes region in 2003 ...) This seismic activity is mainly localized on the edges of the basin Mio-Pliocene - Quaternary Mitija and offshore Many research in geosciences (seismotectonic, seismic etc ...) have identified the existence of some potentially major seismogenic faults (fault Thenia, Boumerdes fault, fault Kair Eddine fault Atlas blidéen, F goes to Chenoua etc ...) of which the actual knowledge of their geodynamic evolution, their depth extension etc ... are inadequate and require further multidisciplinary research. These reverse faults and generally not particularly inclined concealed type are capable of generating earthquakes in the Algiers region Keywords: Algiers region, seismicity, slow deformations seismogenic faults, basin Mitidja

Ce travail est structuré en cinq parties :

-La premiere concerne un bref aperçu de la cinematique actuelle de la convergence des

plaques lithosphériques afrique-Eurasie suivi d’un bref aperçu sur le MOHO et une

description de la croûte terrestre

-La seconde partie traite la sismicité historique et instrumentatale de la region d’Alger et

se termine par un bref aperçu sur le reseau sismologique algerien

-La troisième présente un bref aperçu tectonique et géologique de la region d’Alger et la

description des seismes historiques et instrumentaux les plus significatifs et se termine

par un bref aperçu sur la partie géologique de la region d’Alger

-La quatrieme fait part de l’analyse de la marge algerienne

enfin , la dernière partie est consacrée à l’analyse des differentes failles poentiellement

sismogenes à terre et en offshore .Elle se termine par une brève analyse des diferents

travaux sur l’aléa sismique , en particulier le PGA

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I -APERÇU SUR LA CONVERGENCE AFRIQUE -EURASIE

CINEMATIQUE ACTUELLE Des travaux montrent que 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 (Argus et Al 1989) En ce qui concerne la vitesse de convergence ,elle croit de l’Ouest vers l’Est comme suit :

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)

Les travaux ( Biju –Duval et al 1977 et Dewey and Celil Sengör,1979) font ressortir que cette derive globale entre les deux plaques depuis 18 Ma est évaluée entre 230 km et 350 km Cette convergence semble être le moteur de la deformation active dans l'ensemble de l’Afrique du nord et dont les effets de cette se materialisent en Algerie 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 Maghrebides 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 »(Mc Kenzie, 1972, Maghraoui, 1988, Buforn et al, 2004) Les travaux de Anderson and Jackson (1987), Pondrelli et al (1995) ,Rebaï et al (1992) montrent qu’actuellement cette convergence se manifeste par un réduction de la croûte terrestre suivant la direction NNW-SSE LITHOSPHERE Elle est caracterisée par un grand changement de l’épaisseur .Celle-ci s’ amincie à moins de 60 km au niveau des Bassins de la Mediterranée occidentale. L’étude de la sismicité du Bassin de la Mediterranée occidentale depend étroitement de la complexité de cette convergence et ce, depuis le Miocene–moyen.Quant à la sismicité , il ressort qu’elle est relativement moderée , les épicentres des seismes s’étalent sur une large bande dans le domaine continental alors qu’ils sont peut fréquents en mer PROFONDEUR DE LA DISCONTINUITE DE MOHOROVICIC(MOHO) La Moho est interprété comme la limite physique et chimique entre la croûte et le manteau superieur .Les données les plus recentes montrent que cette

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discontinuité a une profondeur changeant entre 25 km à 15 km (Nocquet ,2002) dans le bassin algero-provençial. CROÛTE TERRESTRE l’épaisseur de la croûte terresre est variable et se résume comme suit (fig .1)

Partie Est du bassin nord algerien ( zone Est) possède une croûte terrestre d’une épaisseur d’environ 5,8 km avec tendance à s’amincir vers l’Est d’après l’interprétation du profil CROP ( crosta profonda project ,catalano et al 2000)

La fosse de valence, le promontoire baléarique et le bassin nord algerien (Vidal et al 1998 ; Hinz ,1972) explorés à l’aide des methodes sismiques indiquent une crôute mince d’épaisseur égal à environ 4,5 km

La connaissance de la croûte terrestre contribue fortement à une meilleure comprehension non seulement de l’activité sismique ,mais aussi pour la comprehension et la resolution de nombreux de problèmes liés notamment aux ressources minerales .Or, Cette comprehension de la toute partie superficielle necessite des études très affinées notamment des informations géophysiques et géologiques.

Fig.1 : Coupe tectonique Nord-Sud près de 3 ° 50 'E de la marge Nord algérienne

selon Deverchere et al (2005)

II - SISMICITE DE LA REGION D’ALGER

La région d’Alger se trouve dans le contexte géodynamique méditerranéen résultant de l’affrontement entre la plaque eurasienne- Afrique. L’Atlas tellien dont fait partie la zone d’étude est constitué par un relief montagneux important. Il se caractérise par une grande complexité géologique longeant le littoral méditerranéen .Il est le résultant d’une longue histoire géodynamique

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pluriphasée ..L’activité sismique étant essentiellement localisée dans les formations géologiques d’âges Mio –Plio Quaternaire La région d’Alger a connu dans le passé plusieurs puissants séismes .Son activité

sismique est presque permanente et se différencie selon deux époques

SISMICITE HISTORIQUE

La sismicité historique décrit les séismes qui sont connus par leurs séquelles remarquables sur les constructions et sur les individus Dans la région d’Alger, les archives les plus vieilles mentionnant les séismes remontent probablement à 1365. On sait que Montessus de Bellore .F avait publié dès 1892 dans « Annales des Mines » des travaux intitulés ‘la France et l’Algérie sismiques’, puis en 1904, il publia un autre article intitulé « la séismicité des pays barbaresques ». La première publication d’un catalogue des séismes historiques portant sur l’ensemble des séismes historiques et datant de l’antiquité à 1980 sur la Péninsule Ibérique et l’Afrique du Nord (incluant l’Algérie) a été réalisée en 1983 par Mezcua et Martinez Solares .Pour mener un tel travail délicat , les auteurs ont dû faire la collection de toutes les données géologiques , géophysiques et tectoniques .Pour chaque séisme , les auteurs ont mentionné la date, les longitudes et les latitudes (coordonnées épicentrales) et éventuellement l’intensité macroscopique en MSK et ou l’intensité macroscopique avec les tracés d’aires d’égale intensité(les isoséistes) pour les tremblements de terre lorsque cela était possible. Ce catalogue fut une source de base regroupant l’analyse de la sismicité historique et instrumentale de la péninsule ibérique et d’Afrique du Nord Concernant la sismicité historique, en Algérie, Ambraseys et Vogt (1988) ont été les

premiers bâtisseurs à nous éclairer sur la sismicité de l’époque historique de la

province d’Alger. Leurs recherches, fondées particulièrement sur des sources

documentaires originales ont permis d’affecter un épicentre macrosismique à des

tremblements de terre mal connus et d’en évaluer lorsqu’il est possible l’intensité

des dommages occasionnés. L’élaboration de ces catalogues a été un outil de base

très utile voir déterminant dans la compréhension du risque sismique en Algérie.

A propos de la sismicité historique dans la région d’Alger, seuls les séismes de 1365

et 1716 sont plus moins connus et décrits par leurs effets. Les séismes forts

antérieurs à ceux de 1365 et 1716, n’ont laissé probablement aucune trace dans les

archives écrites

D’autres chercheurs contemporains (Foufa et Benouar 2010, Maouche ,Harbi et al

2007) ont repris et amélioré ces recherches documentaires assez détaillées ce qui

leur a permis de connaitre davantage la sismicité de la région d’Alger (fige 2)

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Fig. 2 : carte de la sismicité - Historique de 1359 à 1895 (Harbi) et- instrumentale du Nord de l’Algérie de 1900 à 2005 (Benouar et ISC)

De nos jours, Le Centre de Recherche en Astronomie, Astrophysique et

Géophysique(CRAAG) a entrepris un vaste travail pour recenser les tremblements

de terre historiques et instrumentaux sur l’ensemble du territoire algérien

.Néanmoins ces réfectoires restent parfois incomplets en raison des sources

documentaires anciennes parfois défectueuses et erronées et aussi à cause des

interprétations des données consignées qui ne sont pas toujours de bonne qualité.

SISMICITE INSTRUMENTALE

-La période instrumentale s’étale de 1910 à nos jours et fut explorée par de plusieurs chercheurs .Dejà en 1925 Murat .H publia dans la revue La Nature un article sur les tremblements de terre en Algérie Des chercheurs comme Benouar , Amokrane, Sebai ,Harbi ,Maouche, Bounif, Allasset , Ayadi et bien d’autres ont amplement contribués . Le recueil des données à partir de tous les catalogues existant a permis d’obtenir un listing de nombreux séismes et plus particulièrement ceux qui ont affecté l’algérois et les zones avoisinantes. La période instrumentale a été marquée également par l’installation des premières stations sismologiques à :

Bouzereah en 1910 .C’est aussi la date marquant le debut de la surveillance de l’activité sismique du territoire algérien

Oued Fodda en 1935

Relizane en 1955

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Setif en 1958

1910 à 1919 : Publication d’un bulletin par le Bureau central Météorologique de France

1919 à 1949 Hée éditait annuellement dans les annales de l’Institut de Physique du Globe de Strasbourg, des tableaux correspondants aux tremblements de terre éprouvés ou consignés en Algérie.

1950 le Professeur à Rothé A. édita un inventaire sous le titre « les séismes de Kherrata et la sismicité de l’Algérie »

1976 installations de la station sismologique GEOTECH par l’I.M.P.G.A à Tlemcen (barrage d’Oued Fodda.)

1971 Benhallou, Ferrer et Roussel éditèrent un catalogue des séismes algériens de la période s’étalant entre 1951 et 1970.

1973, Roussel édite deux notes intitulées : -l’activité sismique en Algérie de 1951 à 1970 inclus. -les zones actives et la fréquence des séismes en Algérie (1716-1970)

RESEAU SISMOLOGIQUE ALGERIEN

Depuis le triste événement sismique de Boumerdes en 2003 l’Algérie a consenti d’avantage d’effort en matière de recherche et en développant un réseau sismologique conséquent et dense pour gérer et réduire le risque sismique Elle s’est dotée actuellement de plusieurs dizaines stations de reseau télémetré et de stations digitales réparties sur tout le Nord de l’Algérie et dans la région de Tamanrasset. Cette répartition du réseau sismologique est choisie pour pouvoir entre autre :

Suivre en permanence l’activité sismique du territoire algérien

déterminer avec précision les épicentres des séismes Deux types de station sont utilisés actuellement (fig. 3)

stations sismologiques de type large bande (Broad band) ont une période propre centrée sur 10 ou 30 secondes voir plus (détectant les signaux de basses fréquences)

stations sismologiques de type courtes périodes (détectant les signaux de hautes fréquences) ont une période propre centrée sur 01 seconde

Leur utilisation permis de couvrir la gamme des périodes des signaux séismiques engendrés lors d’un séisme.

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Fig 3 : Emplacement des differentes stations sismologiques (Document GRAAG)

III - BREF APERÇU TECTONIQUE ET GEOLOGIE La région d’Alger fait partie du tell .Celui-ci fait partie de la zone de jonction entre les deux plaques et par conséquent , il est l’une des régions ou les déformations sont des plus actives et ou les séismes forts à modérés dus à la convergence se manifestent fréquemment fig. 4

Fig. 4 Carte tectonique de la région d’Alger

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La Région d’Alger représente le segment central de la chaine tellienne .Cette dernière se caractérise par un relief montagneux constituant ainsi une longue chaine de montagnes longeant le littoral méditerranéen La région d’Alger dans laquelle se trouve la ville d’Alger (capitale) représente l’agglomération la plus peuplée du pays avec plus de 3,5 millions d’habitants. la ville d’Alger est situé au nord du bassin sédimentaire subsident de la Mitidja. En effet ,cette zone appartenant à l’Atlas tellien est structurée en plis, plis –failles et chevauchements avec des composantes de déplacements latéraux et une direction de compression qui est NO-SE(N140) (Maghraoui et al ,1996).Les déformations sont localisées notamment dans les bassins pli-quaternaires intra montagneux et constituent les causes principales de l’occurrence des séismes (Alger :1365 ,1541, 1673, 1716, 1755, 1924,1996 et 1980, Zemmouri 2003) .La ville de Blida a subi aussi le même sort en 1716 et en 1825. En offshore, des travaux récents (campagne Maradja) ont mis en évidence la présence des structures tectoniques actives (Deverchere et al 2005, Domzig 2006) Cette zone d’étude a fait l’objet de nombreux travaux géologiques dont les plus importants sont faits par : Renou(1848), Pomel (1858), Deperet (1896) ,Joleaud ( 1908) ,De Lamothe (1911), Royer (1939) ,Aymé (1948) , Thiebaut (1951), Muraour (1952) ,Glangeaud(1952),Aymé (1956), Stearn et Thurber (1965), Vesnine (1971), Betrouni et Saoudi (1979), Betrouni(1983) , Belanteur (1989) ,Saoudi (1989) ,Djediat (1990), Aite (1994), Boudiaf (1996) , Maouche (2002), Domzig (2006) ,Djerouit (2009)etc. Elle peut être subdivisée en deux parties : LE SAHEL 1 - LE SAHEL OCCIDENTAL (ouest d’Alger) comprend du point de vue morphologique le Sahel de Tipaza, le sahel d’Alger et le sahel de Koléa .Le sahel d’Alger et de Koléa sont séparés par la cluse de Mazafran Le Sahel occidental est une ride de structure anticlinale composée de crêtes dont les élévations atteignent 200 mètres à l’Est et s’amenuisent doucement vers l’ouest pour atteindre environ 50 mètres au niveau de la dépression de Tipaza à l’oued Nador Il constitue un bourrelet, véritable obstacle côtier partageant la plaine de la Mitidja de la mer Méditerranée Il a une longueur d’environ 80 km entre Tipaza à l’ouest et Alger à l’Est et une largeur devenant de plus en plus grande d’Ouest en Est. Enfin la limite Sud du Sahel occidental est marquée par un important escarpement dont Meghraoui avait en 1988 imaginé l’existence d’une faille inverse invisible liée au pli le long de la limite Sud 2 - LE SAHEL ORIENTAL (Est d’Alger) : Il montre le prolongement naturel du Sahel occidental. La séparation morphologique entre le Sahel Oriental et Le Sahel occidental est rompue aux environs de la baie d’Alger (Saoudi, 1989). Ce Sahel se

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caractérise par des élévations qui ne dépassent guère les 80 mètres, avec une topographie de collines qui s’amenuise doucement vers l’Est Le Sahel Oriental comprend la plaine de la Mitidja, l’Atlas Blidéen et la Terrasse marine. BASSIN DE LA MITIDJA Le bassin de la Mitidja est limité (fig.5)

Au sud, par une structure géomorphologique imprégnée par les reliefs de l’Atlas de Blida.

Au Nord, sa limite morphologique est indiquée par le pli du Sahel

A l’Est, il s’ouvre sur la mer mediterranée

Au Sud, sa limite est marquée par Les monts de Thénia et de Dellys D’après les travaux de Glangeaud (1932 et 1952) , Lepvrier et Magne (1975) , le bassin de la Mitidja est représenté par une structure de forme synclinale (post astienne) Mio-Plio- Quaternaire allongé dans une direction Est-Ouest avec une longueur de 100 km et une largeur moyenne de 15 km et reposant sur un socle métamorphique cristallophyllien paléozoïque (surtout des gneiss d’âges 480-300 Ma selon les datations Rb-Sr par J.Sonet (Durand Delga 1969) Le bassin de la Mitidja, dont les formations géologiques (marnes, sables, graviers, limons etc.), datées du Néogène et Quaternaires, est constitué aussi bien dans sa partie offshore que dans sa partie non immergée par des failles dont certaines sont supposées comme actives Les données de la sismicité historique et instrumentale montrent que cette région a été secouée par plusieurs tremblements de terre destructeurs dont le plus récent est le séisme de Boumerdes du 21 mai 2003 (Mw 6,9 -USGS) l

Fig 5 : Carte géologique de la Mitidja (Bennie et Partners , 1983

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ATLAS BLIDEEN Il est représenté par un vaste massif montagneux( altitude variant entre 1000 à 1600m ) composé surtout d’épaisses séries marno-calcaires d’âge Crétacé et des conglomérats , schistes , des marnes et des grès du Miocène post-nappes (Glangeaud,1932).Il a été fortement érodé pendant le Quaternaire Terrasse marine : elle est constituée par une unité géologique affleurant et qui se trouve entre la plaine de la Mitidja et la mer ANALYSE DE L’ACTIVITE SISMIQUE DANS LA REGION D’ALGER En général, l’activité sismique observée dans la région d’Alger est le résultat de collision entre la plaque tectonique Africaine et Eurasienne .La plaque africaine monte vers la plaque eurasienne en direction du Nord-Nord-Ouest à une vitesse d’environ 6 mm/an, générant une bande (large de 50 à 100 km ) d’intenses déformations tectoniques . Cette bande est imprégnée par les reliefs de l’Algérie du nord affectés par de nombreux accidents tectoniques (failles inverses ou chevauchements). . Cette zone, constamment instable, est soumise à des déformations lentes qui génèrent des séismes forts à modérés et que certains séismes aient atteint la magnitude supérieure à 6. L’analyse structurale et sismique ont permet de distinguer dans la zone d’étude 2 parties sismogenes :

- partie côtière comprise entre Tipaza et Alger (Sahel) - partie sud du bassin de la Mitidja incluant la région de Boumerdes –

Zemmouri Elles ont permet également de mettre en évidence l’existence des systèmes de failles qui affectent aussi bien sa bordure sud que sa bordure nord y compris la marge (offshore) Elle était le siège de plusieurs tremblements de terre durant période historique et instrumentale .C’est ainsi qu’elle a connu de nombreux séismes destructeurs de forte magnitude qui ont parfois causé des pertes humaines et des dégâts matériels importants la majorité de la superficie de la région d’Alger est occupée par le bassin Néogène post – nappes de la Mitidja qui indique une activité sismique diffuse et modérée, généralement de magnitude ne dépassant pas 5 degrés mais présentant très occasionnellement des séismes de plus forte magnitude Elle a connu durant son histoire plusieurs tremblements de terre dont les plus violents ont été enregistrés en 1365 et 2003.La ville d’Alger et ses environs ont été secouées par de nombreux tremblements de terre dont les plus connus ont eu lieu en 1365, 1541, 1673, 1716, 1755, 1924,1996 .Blida en 1825 . Le dernier séisme important a affecté la région de Boumerdes en 2003

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Les travaux sur la sismicité historique et instrumentale montrent que les séismes les plus violents et les plus marquants sont chronologiquement comme suit depuis 1365 :

SEISMES D’ALGER ET SES ENVIRONS

Les principaux séismes ayant causé des dégâts à Alger et ses environs datent de 1365, 1541, 1673, 1716, 1755, 1924,1996

SEISMES HISTORIQUES

La sismicité historique en Algérie a permet certes de remonter à plusieurs siècles de sismicité et ce jusqu’à 1365 ; elle est basée sur les seules informations disponibles telles que le recensement des informations relatives aux séismes, basées sur leurs effets sur la population ; les témoignages écrits historiques d’où les catalogues élaborés sont souvent incomplets et non homogènes En outre Il semblerait qu’à travers notre analyse que le XVIII siècle est marqué par une absence d’information sur l’activité sismique dont les raisons ne sont encore connues .

En raison de l’absence de documents ou d’archives sur les époques antérieures(médiévale et antique) à 1365, seuls quelques séismes ont été mentionnés (Benhallou,1985, Mokrane et al 1994 ; Harbi et al 2006) .Il s’agit des séismes suivants

-An 42 à Dellys -An 400 dans l’est algérien (à Setifis actuellement Sétif) -An 700 dans l’oust algérien (région d’Ain Timouchent) -An 800 dans l’est algérien (Timgad) SEISME DU 03 JANVIER 1365 : Ce séisme historique avait une intensité forte estimée entre VII ET IX , voir même X selon certains auteurs .il fut parmi les séismes les plus violents qui a détruit totalement la ville d’Alger et inondé une partie de la ville suite à un tsunami (Rothé 1950) .Plus de 500 répliques ont pu être ressenties (Harbi et al 2007) dont 100 répliques la nuit qui suit .La localisation exacte du foyer reste incertaine ou controversée ; toutefois les travaux effectués par Boudiaf et al (1998) ont conduit à supposer que le foyer du tremblement de terre serait localisé sur l’extrémité Nord – Ouest de la faille de Thenia fig. 6

Fig. 6 localisation du séisme historique de 1365 (Boudiaf et al 1998)

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SEISME DU 3 FEVRIER 1716

Ce séisme fut plus largement étudié que le séisme précédent par de nombreux auteurs notamment par Perrey (1847); Rothe (1950); Benhallou et al (1971); Roussel (1973);Ambraseys et Vogt (1988); Mokrane et al (1994);Harbi et al, (2004.2006, 2007)

Ce tremblement de terre, d’une intensité macroséisme estimée entre IX et X et X selon l’échelle de Rossi-Forel (Rothe 1946) , a détruit une grande partie d'Alger et de Blida et causé la mort de 20.000 personnes( Embrasey, 1983). Faute de documentations historiques précises, son épicentre reste incertain néanmoins, Harbi et al. (2007) suggèrent son épicentre proche de la ville de Douera

D’autres tremblements de terre historiques se sont produits aux environs d’Alger dont les plus connus sont :

- SEISMES DE 1673 ET 1842 : Ces deux séismes, ayant secoué la région d’Alger ont une intensité macrosismique évaluée à VIII selon les estimations de Harbi et al. (2007)

- SEISME DE 1522 : ce séisme dont le lieu et l’ intensité sont incertains s’est produit au nord de Tipaza avec une intensité macrosismique estimée à IX, il est localisé à la partie occidentale de la structure Sahel

- SEISME DE 1658 : Il s’est produit dans le massif Chenoua .Son emplacement et son intensité ne sont pas connus avec exactitude.

- SEISME DE 1804 : ce séisme localisé sur le littoral du massif d’Alger s’est manifesté aux environs de Sidi Fredj .Son intensité étant évalué à IX

- SEISME DE 1860 : Ce séisme d’intensité VIII a secoué La région de Tipaza .Son ampleur n’est pas connue avec exactitude

- SEISME DE 1825 (2 MARS) : Blida fut détruite par un séisme d’intensité évaluée entre X et XI laissant plus de 7000 morts.

SEISMES INSTRUMENTAUX

Si la sismicité instrumentale a pris naissance dès 1910 il n’ en demeure pas moins que la quantification réelle de l’énergie libérée au cours d’un séisme n’a commencé qu’à partir de 1935 , date à laquelle il était possible d’évaluer cette énergie à partir de la lecture des enregistrements fournis par les sismographes . depuis, Elle n’a cessé de se développer et ce grâce au développement et le perfectionnement de l’électronique et de l’informatique .Grâce à la sismicité instrumentale, il était possible non seulement d’évaluer l’énergie libérée lors d’un séisme mais aussi identifier certaines zones instables ainsi que les mécanismes focaux

Les séismes les plus connus de la période instrumentale dans la région d’Alger sont par ordre chronologique comme suit:

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- SEISME DE 1988 (31 OCTOBRE) : il s’est produit à Oued Djer (région sud le long du massif blidéen ) . La détermination de la magnitude basée sur la durée du séisme a fourni une magnitude locale de Md = 5.6

- SEISME DE 1989(29 OCT.) : le séisme de Chenoua avait une magnitude de 6,0 et une intensité estimée à I0 = VIII MSK. Il a été provoqué par le jeu d’une faille inverse dont la localisation selon l’analyse des répliques d’après Sebai (1997) et Maouche (2002) s’étendrait à plusieurs kilomètres en mer. il a causé de nombreux dégâts à Sidi-Moussa, localité située non loin de la ville de Tipaza et à Nador. Il n’ya eu que peu de dégâts à Alger. Les répliques qui en suivirent le choc principal ont persisté pendant 3 mois

-SEISME DE 1996 (04 SEPT ) : le séisme d’Ain El Benian avait une magnitude de 5,7 et une intensité macrosismique estimée à VII à Ain-Benian, Cheraga et Staoueli (région épicentrale) .Ce séisme ,ressenti jusqu'à Dellys à l'Est, Menaceur à l'Ouest et Berrouaghia au Sud, avait un rayon macrosismique moyen de 140 km .

- SEISME DE 2003 (21 MAI) : Le séisme de Boumerdes est le plus important

événement séismique de l’époque historique et instrumentale survenu dans la

région d’Alger depuis ceux de 1365 et 1716.C’est non seulement le dernier

séisme destructeur qu’ a connu la région d’Alger mais également le séisme le plus

effroyable qu’ait connu l’Algérie pendant toute l’époque de la sismicité

instrumentale(fig7)

Fig 7 Sismogramme du choc principal du seisme de Boumerdes enregistré par le Système d’alerte

sismique de la Principauté de Monaco ( Direction de l’Environnement de l’Urbanisme et de la Construction )

Ce séisme de magnitude d’énergie (ou de moment sismique) Mw estimée à 6,8

soit une intensité macrosismique évaluée à X , dévasta la région de Boumerdes -

Zemmouri, (Algérie) le 21 Mai 2003 à 19 h 44 mn (heure locale ). Or, Cette région

fut considérée jusqu’à cette terrible catastrophe comme une région à sismicité

modérée par rapport à la sismicité d’autres régions de l’Algérie, car les événements

sismiques enregistrés entre 1922 et 2003 montrent une activité sismique assez

modérée dont la magnitude était inferieure à 5,2 sur l’échelle de Richter

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C’est un séisme superficiel de profondeur focale ne dépassant pas une dizaine de km et dont l’épicentre a été localisé en mer très proche du littoral entre la localité de Zemmouri et la ville de Boumerdès .Il est engendré par le jeu d’ une faille inverse de direction NE- SW à pendage 40 à 50° SE dissimulée au large de la côte algérienne dont le positionnement exact reste indéterminé et jusqu’à lors non cartographiée. Cet événement sismique a provoqué un soulèvement côtier estimé à 50 cm (fig. 8) sur environ 50 km de côte (Meghraoui et al. 2004) et photos fig. 9

(a) (b)

Fig. 8) : Soulèvement côtier cosismique de 55 cm suite au séisme de Zemmouri du 21 mai 2003 (Mw =6,8), (d’après Meghraoui et al ., 2004) (a) Terrasse marine soulevée. La flèche noire indique l’ancienne ligne de rivage et la flèche blanche indique la nouvelle ligne de rivage (b) Le soulèvement est mesuré grâce à la bande d’algues émergée. Les flèches grises indiquent des marqueurs d’anciens niveaux marins dont le soulèvement est dû probablement à des paléoséismes .Les flèches blanches indiquent le platier soulevé lors de ce séisme

(a) (b)

Fig. 9 : Retrait temporaire de la mer (a)et retour de la mer (b) après environ une à deux minutes lié au séisme

de Zemmouri du 21 mai 2003. Photographies prises à Dellys (Photographe anonyme) selon témoignages

recueillis sur le terrain.

16

Des études préliminaires effectuées par Meghraoui et al (2004) parviennent à suggérer une faille Nord Est –Sud Ouest de 55 km de long, 17 km de large, localisée entre 5 à 15 km de la côte algérienne avec un moment sismique de 2,8 1020 Nm ,tandis que Deverchere et Semmane (2005) suggèrent une rupture située entre 15 et 30 km de la côte algérienne .L’absence en surface de déformation induite par cette faille cachée rend son étude délicate à préciser Le tableau 1 résume les principales caractéristiques des 5 modèles obtenues par les 5 Auteurs mentionnés dans le tableau ci-dessous

Tableau 1 : Caractérisation de la rupture à partir de 5 differentes études

Le séisme fut suivi aussitôt par de très nombreuses répliques. Les répliques dont le

nombre était estimé à plus de 50 durant la période comprise entre le 21 mai et le

31 juin 2003 sont toutes localisées au Nord- Est d’Alger et situées à une

profondeur évaluée à 10 km

Deux fortes répliques ont suivi immédiatement le choc principal (sources :RéNaSS , C.S.E.M et C.R.A.A.G) -La première réplique s’est produite à 19 h 45 (temps local) et avait une magnitude estimée entre 6, 3 ; 6,7 ; 6,8 - La seconde réplique de magnitude 5.7 s’est produite à 19 h 51 (sources :RéNaSS , C.S.E.M et C.R.A.A.G)

Ce séisme est présumé comme étant le premier séisme de la période instrumentale

à avoir provoqué un tsunami qui a été enregistré par de nombreux marégraphes

notamment ceux du Service Hydrographique et d’Observation de la marine(France)

et de l’agence italienne pour la protection de l’Environnement et services

techniques

La fig 10 montre les modèles de propagation des vaques selon Alasset et al (2006)

avec a) en prenant la source Meghraoui et al (2004) b) source Delouis et Al (2004)

Pour rappel, les tsunamis se déploient en 3 phases à savoir la génération c'est-à-

dire le soulèvement de la masse d’eau, puis le déplacement de cette masse

17

d’eau ;le mouvement des vagues et enfin le phénomène de run-up c'est-à-dire

l’inondation proprement dite des côtes .En ce qui concerne la vitesse de

propagation des vaques , elle est directement liée à la profondeur h des fonds

marins et s’exprime par la relation V=√ , g étant l’accélération de la pesanteur

En pleine mer, la vague est animée d’une grande vitesse (h étant grande), une

grande longueur d’onde λ et une faible amplitude .Par contre près des côtes, la

vitesse de la vague diminue, l’amplitude augmente (h et λ sont plus faibles)

Djeddi Mk and Aitouche .M.A (2013)

La simulation numérique avec plusieurs sources montre que la propagation des

vagues du tsunami provoqué par le séisme de Boumerdes -Zemmouri avait un effet

de directivité en direction des Baléares

a b

fig 10 montre les modèles de propagation des vagues

Ce séisme a provoqué dans la région épicentrale qui regroupe notamment les localités de Zemmouri ,Boumerdes, Thenia, Corso, El Karma ,Tidjelabine, Si Mustapha , Reghaïa , Bordj Menaïl, Sidi- Daoud et Dellys des dommages amplement graves. Des bâtiments et des habitations nouvellement bâtis se sont entièrement écroulés ou détériorés. Il fit 2278 décès et plus de 11.450 blessés. La ville de Zemmouri est celle qui a subi le plus grand nombre de dommage. La secousse sismique a été amplement ressentie à l'Ouest jusqu'à la ville de Mostaganem, à l'Est jusqu'à la ville de Guelma,, au Sud jusqu'à la ville de Biskra et au Nord au delà de la mer méditerranée notamment sur les côtes françaises et espagnole

APERÇU GEOLOGIQUE DE LA REGION D’ALGER La région d’Alger coïncide avec l’extrémité nord centre de l’Atlas tellien. Du point de vu géomorphologie, Il englobe vers le sud l’atlas blidéen, au centre la plaine de la Mitidja et vers le nord le Sahel

18

Fig. 11: carte géologique et tectonique de la région d’Alger (Ayadi et al ,2003) BASSIN DE LA MITIDJA -La Mitidja est un bassin qui fut un golf marin au Pliocène, transformé en un lac séparé de la mer méditerranée par la formation du Sahel Elle a été remplie au Quaternaire par des alluvions anciennes et récentes. le bassin sédimentaire de la Mitidja se caractérise par une géologie structurée en plis et plis de failles, et constitue une structure subsidente de forme synclinale d’âge Mio-Plio-Quaternaire, de longueur de 100 km et une largeur moyenne de 15 km .Elle forme un plan penché vers la mer et vers le Sahel, avec une inclinaison d’environ 1 cm par mètre. .Cette pénéplaine formant une dépression en affaissement depuis le Miocène se caractérise par des altitudes allant de 20 à 50 m

SAHEL

Le Sahel d’Alger est une région de collines dont les formations géologiques sont d’âge Tertiaire, Pliocènes et Miocènes

ERE PRIMAIRE

Les formations géologiques d’âge Primaire sont composées surtout par des Gneiss et des schistes d’âge Dévonien – Carbonifère. Elles affleurent sporadiquement dans la région de Bouzareah , Boumerdes , Thenia et Chenoua .

ERE SECONDAIRE

Les formations du Secondaire affleurent dans le massif blidéen et de Chenoua .Elle sont composées des flyschs argilo- gréseux (albien) , marnes et calcaires (Albien supérieur et Sénonien) ,calcaires massifs et cristallins (Jurassique) , calcaire et grès (Néocomien à Aptien ) . Les formations Eocène et Oligocène sont pour ainsi dire manquantes

19

ERE TERTIAIRE

-MIOCENE : Il est formé de conglomérats (Tortonien), calcaires, marnes (Tortonien et Burdigalien supérieur), série détritique continentale d’âge Miocène ante-nappes et des formations marines d’âge Miocène post-nappes

-PLIOCENE : il est formé de marnes grises ( Plaisancien) , argilo-sableux (Astien) ., conglomérats et sables( Villafranchien) . Dans le bassin de la Mitidja, le Pliocène repose en discordance sur le Miocène post-nappes

QUATERNAIRE DANS LE BASSIN DE LA MITIDJA

Comme cela a été exposé dans de nombreux ouvrages traitant de la géologie, la Mitidja forme un Bassin de subsidence qui fut rempli par des formations d’origine marine ou continentale (dépôts alluviaux, éoliens et marins) durant l’ère Tertiaire et de l’ère Quaternaire -Le Quaternaire marin est présent surtout sur le versant nord du Sahel, surtout entre Alger et Bordj el Bahri

-le Quaternaire continental, d’âge Villafranchien supérieur, est représenté par des graviers siliceux fluviatiles et graviers de grès que l’on trouve dans le Sahel sous forme de terrasses

-Le Quaternaire moyen est formé par des alluvions fluviales sous forme de terrasses qui s’étalent sur des oueds et des piémonts vers le Sud dans l’Atlas blidéen .

-le Quaternaire récent est formé de limons d’argile noire ou blanc, de limons caillouteux et de cailloux grossiers sous forme de terrasses de faibles épaisseurs,

-Le Quaternaire actuel est formé de dépôts fluviatiles constitués de galets roules et de plage de limons gris ocre qui se trouvent uniquement dans les lits mineurs et majeurs des oueds. Par ailleurs, le Quaternaire est rencontré sur le flanc Nord du Sahel sous forme de terrasses marines en gradins. Ces gradins ressemblent à des dalles calcaires (dalles tyrrhénienne, sicilienne et calabrienne)

En outre, il ya des extrusions de roches volcaniques (basaltes) d’âge Miocène et Quaternaire (Bellon, 1981) ; elles se retrouvent surtout à l’Est d’Alger ou le magmatisme Miocène est présent à : -Thenia (intrusions plutoniennes du massif granodioritique) - cap Djanet et de Dellys (coulées basaltiques sous marines) - Zemmouri et El Karma( coulées dacitiques )

20

IV - MARGE ALGERIENNE

La marge algérienne est une région active qui est soumise perpétuellement à des contraintes du fait de la convergence des plaques tectoniques Afrique et Eurasie. Elle se caractérise par une mutation et une structuration géologique complexes encore mal connues .elle a été affectée au cours de histoire par une série de mouvements tectoniques tels que les effondrements, les surrections, les failles etc

L’ étude de la marge algérienne a été trop longtemps sous-estimée ou inexplorée ,seules quelques missions de géophysique (sismiques) ont été réalisées sur le plateau continental pour des études d’exploration pétrolière en offshore par Sanatrach et des compagnies étrangères .Son étude n’ a véritablement commencé qu’après le séisme qui a eu lieu au large des côtes de Boumerdes et ce par le lancement de différentes campagnes d’exploration scientifique Maradja (2003,2005) et Prisma (2005).Ces campagnes ont permis de fournir à la communauté scientifique nationale et internationale une documentation très riche en bathymétrie , carottage des sédiments marins , imagerie sismique et topographie sous marine.

L’étude de la marge des côtes algériennes est d’un grand intérêt, car elle permet d’éclaircir de nombreux problèmes entre autre, estimer la distribution de la déformation active : .

Le long de la marge, cette déformation tectonique active s’exprime par :

-Le Plissement de la couverture Plio-Quaternaire dans la partie de la plaine abyssale proche du continent

-La sismicité est couramment produite par des accidents tectoniques au niveau de la pente et sur le plateau continental

Les différentes unités géologiques de la marge dans la zone d’étude sont de bas en haut, comme suit -Le Miocène supérieur (Tortonien à Langhien) est constitué par des niveaux infra -salifères -Le Messinien est représenté par les évaporites inferieures qui indiqueraient le commencement de la série évaporitique messinienne -Le Messinien est également représenté par la série salifère -Les évaporites supérieures composées de marnes dolomitiques et d’anhydrite - Plio Quaternaire : est représente par l’ensemble des sédiments composés principalement de marne

-

21

fig 12 schéma synoptique de la marge

DESCRIPTION DE LA MARGE CONTINENTALE DE LA REGION D’ALGER

PLATEAU CONTINENTAL

Le plateau continental algérien, prolongement naturel du continent sous la surface marine, est très étroit ; il se caractérise par une profondeur moyenne de 100 mètres.Sa largeur s’étend comme suit : Zone d’Alger -1 à 8 km au large de la région immédiate d’Alger -plateau continental très étroit Zone Ouest d’Alger -1 à 11 et 30km dans la zone ouest d’Alger, -plateau continental est plus large que dans la zone d’Alger et la zone de Boumerdes-Dellys Zone Boumerdes –Dellys -1 à 8 km au large de la région -plateau continental très étroit Les travaux de Leclaire (1970) font ressortir que les sédiments marins du plateau continental se distribuent sur la zone littorale, de la côte vers le large, comme suit : -Sables siliceux à quartz et tourmaline -Boues à illite et quartz des vasières et des bandes de vase intermédiaires -Sables et graviers calcaires (sables anciens et récents) - boues

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Fig 13: Schéma présentant la distribution des sédiments sur le plateau continental algérien (modifié d’après Leclaire, 1970)

TALUS CONTINENTAL

La zone sous-marine intermédiaire entre le plateau continental et la plaine abyssale forme le talus continental, ce dernier se caractérise dans la zone d’étude par une pente de fort gradient qui atteint parfois 20° et descend jusqu'à 1, 5 à 2 km de profondeurs pour devenir plus douce et former la plaine abyssale LARGE D’ALGER La pente continentale au large d’Alger est très abrupte, avec une valeur moyenne de pente de 18 ° et la présence de canyons dont le plus connu est le canyon d’Alger La distribution des sédiments sur la pente continentale au large d’Alger est comme suit : -Sur la pente continentale on retrouve surtout des boues fines, sédiments détritiques à texture dans l’ensemble homogène -en pied de pente continentale, les sédiments deviennent plus grossiers, hétérogènes avec la présence d’abondantes passes sableuses LARGE DE BOUMERDES-DELLYS Dans La région de Dellys, la pente continentale est abrupte mais elle est marquée parfois par la présence de zones plates en milieu de la pente ; on y trouve des canyons et plusieurs ravines. Les canyons les plus connus sont le canyon de Sebaou et le canyon de Dellys

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Les isobathes de 1 km et 2 km sont brusquement atteints à 5,5 et 10 km respectivement par rapport à la côte au large de la ville de Dellys La distribution des sédiments sur la pente continentale au large de Boumerdes est comme suit :

-Boue argilo-siliceuse dans laquelle il ya existence des passes sableuses de differentes épaisseurs (d’après l’analyse de la carotte C-4 récupérée par Geomed 1,1966 à 2,5 km de profondeur)

PLAINE ABYSSALE La plaine abyssale dans la zone d’étude s’ installe à une profondeur d’eau comprise entre 2400 et 2800m, elle est caractérisée par la présence de dômes de sel sous forme de diapirs de formes differentes.

V - FAILLES POTENTIELLEMENT ACTIVES DE LA REGION D’ALGER

. Sur le plan géographique, la zone d’étude est occupée par les wilaya d’Alger, Boumerdes ,

Blida , et partiellement par la wilaya Bouira et la wilaya de Tipaza

Elle représente la plus importante agglomération de l’Algérie avec presque 3,5 millions

d’habitants dont 2 700 449 (estimations au 31 décembre 2002) habitent la seule wilaya

d’Alger sur une superficie de 80922 Km2 environ

L a ville d’Alger est située au nord du bassin sédimentaire de la Mitidja subsident qui est

affecté par une tectonique plus au moins intense et comblée par des dépôts sédimentaires

des transgressions marines Miocènes à Quaternaires

Comme le montre la sismicité historique et instrumentale, plusieurs tremblement de terre

de forte intensité se sont produits dans cette région .Ainsi par exemple, deux séismes

d’intensité estimée à X ont secoué la ville d’Alger en 1365 et 1716 et ont provoqué des

dégâts importants

Cette région située à proximité de la limite des plaques se caractérise par une activité sismique typiquement intra -plaque continentale se produisant de préférence le long des accidents tectoniques ou en évolution lente là ou les tensions sont plus élevées. La sismicité, diffuse et complexe est générée par des failles qui ne montrent pas de ruptures de surface ce qui rend plus complexe la compréhension de la cinématique de ces accidents potentiellement actifs Cette déformation intra -plaque se manifeste le plus souvent dans les zones de faiblesse là

ou les roches peuvent facilement rompre ou encore le long des failles anciennes réactivées

au Quaternaire. Ces accidents sont généralement des failles inverses accompagnées par

des plissements de la couverture sédimentaire Mésozoïque et Cénozoïque.

Malheureusement, la déformation en surface induite par ces séismes est souvent difficile à

examiner sur le terrain comme c’est le cas des failles dissimulées dans la marge algérienne.

24

De nombreuses failles sont connues et cartographiées par divers Auteurs , l’état de

connaissance actuelle de leur évolution géodynamique , leur image en surface et leur

extension en profondeur demeurent insuffisantes et nécessitent des investigations

pluridisciplinaires complémentaires en géologie ,géodésie géomorphologie et en

sismologie pour mieux les reconnaître . Car, elles sont localisées dans une région dont

l’activité sismique et tectonique est étroitement liée au contexte géodynamique du bassin

da la méditerranée occidentale, caractérisé par une déformation lente.

L’identification et la caractérisation de ces failles actives susceptibles d’être des sources

sismogeniques méritent une attention particulière, car elles représentent la partie

indispensable de l’évaluation de l’aléa sismique, qui nous permettra d’évaluer la

localisation , l’intervalle de récurrence et la valeur de la magnitude du futur séisme

Dans la zone d’étude, Le réseau de failles est complexe et diffus ; les failles ne sont pas

facilement localisées plus particulièrement les failles inverses .Celles-ci sont le plus

souvent peu inclinées et surtout dissimulées , car elles produisent des déformations

diffuses en surface d’où il est difficile de les repérer.

Plusieurs failles potentiellement actives intra –plaques de l’Algérie du nord sont connues à

terre (Ambraseys, (1982) ; Meghraoui (1988) ; Ambraseys et Vogt(1988) ; Yielding et

al.(1989) ; Boudiaf,(1996) ; Boudiaf et al.(1998) ; Harbi et al.(1999) et 2004 ; Aoudia et

al.(2000 ); Ayadi al.,(2002) ; Bouhadad et al.(2003)

Les études des differents seismes instrumentaux qui ont affecté la region d’Alger

témoignent le caractère sismogene de cette zone .Les principales structures sismogenes

responsables de la sismicité sont fig :14

- Les accidents du Sahel situés au nord ouest de la Mitidja - Le système d’accidents de l’atlas blidéen situé au sud de la Mitidja - Les failles de Thenia , de Zemmouri à l’est de la Mitidja - Le système de failles dans la marge algérienne (Khair eddine etc.)

25

Fig. 14 les principales failles intra-plaque de l’algérois : en rouge la faille du sahel , en vert la faille sud de la

Mitidja,, cercle = sismicité, triangle= sismicité historique (d’après Maouche et al., 2004

FAILLE DE THENIA

La faille de Thenia a été décrite en 1905 par E.Ficheur , Professeur de Géologie dans son

étude intitulée« esquisse agro-géologique du territoire de Ménerville » (fig. 15)

Fig 15 la faille de Menerville (Thenia) d’après E .Ficheur 1905

26

.Les connaissances actuelles sur cette faille restent encore incertaines et problématiques.

Néanmoins, il s’en suit que les différents travaux décrivent la faille de Thenia par les

caractéristiques suivantes :

- Elle est localisée sur la périphérie Nord –Est du bassin de la Mitidja

- Elle s’étend sur 140 km des Issers au sud –est jusqu’ à quelques kilomètres en

méditerranée au Nord du massif de Bouzarah dans la direction nord-ouest

-Sa portion sud – est d’une trentaine de kilomètres est la mieux étudiée avec une direction

N 120°E ( Boudiaf et al ., 1998)

-les études sur les deviations des cours d’eau observées à l’aide des photos aériennes et

satellitaires montrent un décrochement dextre le long de la portion de faille(Sud -Est)

- Les travaux réalisés par Boudiaf et al. (1998) sur cette faille montrent que le séisme

historique de 1365 se serait probablement déclenché sur l’extrémité nord-ouest de cette

faille (voir fig. 6)

-Les contraintes de Coulomb calculées indiqueraient nt un chargement de la portion nord-

ouest de la faille de Thenia , présumée jouer un rôle dans l'arrêt de la rupture (F.Semmane

2005)

L’accident de Thenia est une faille verticale et d’orientation N75°W dans sa partie nord

(Swan, 1998)

-La faille de Thenia du type décrochante et de direction NW –SE, s’avère ne pas avoir joué

un effet si non secondaire dans le séisme du 21 mai 2003 de Boumerdes (Mw = 6,8)

Toutefois, certains travaux sismologiques font état d’une activation probable de sa partie

orientale lors de ce séisme

- De nombreux séismes mentionnés par Ambraseys et Vogt(1988) ; Benouar( 1994) et le

C.R.A.A.G( 1994) sont localisés près de la faille de Thenia .Leur analyse n’a pas permis de

confirmer que c’est cette faille qui serait la source sismogene . Néanmoins, certains

sismologues et en particulier Boudiaf et al (1998) sont sceptiques quant à l’activité sismique

de cette faille au Quaternaire

Il n’est pas exclu que les séismes de Thenia qui se sont produits en 1982 et en 1987 , de

magnitude respective 4,5 et 5,2 trouvent leurs origines sur la faille qui a generé le

seisme de Boumerdes

FAILLE DE ZEMMOURI -BOUMERDES

La rupture sismique de Boumerdes du 21 mai 2003 (Mw 6.8) est générée par une faille

cachée et localisée sur la pente continentale (Delouis et al 2004 ; Deverchere et al .2005).Il

est admet (Meghraoui et al., Bounif et al.,2004) qu’elle constitue la continuité au large de la

27

mer le système de failles de Blida .En effet , Les reliefs de Thenia- Zemmouri sont le

prolongement des monts de Blida ; le bassin de la Mitidja et le réseau de failles sud mitidjien

continuent dans l’offshore.

Il est établi que cette rupture se trouve dans la zone de cisaillement Est-Ouest qui s’étend

depuis l’océan atlantique jusqu’en Afrique du nord . Elle résulte donc de la déformation

due à la tectonique compressive produite par la convergence et la collision des plaques

Afrique et Eurasie au sein de la crôute terrestre du Tell algérien

Les résultats des travaux sismologiques sur cette faille indiquent :

-Rupture cosismique produite par une faille inverse à vergence nord

-Elle est située en mer et les causes liées au soulèvement côtier montrent qu’il s’agit une rupture NE-SO de 55 km de long, 17 km de large, localisée sur la pente continentale entre 5 à 10 km de la côte .Son un moment sismique est estimé à 2,8 1020Nm (Meghraoui et al. 2004) .Pour rappel, le moment sismique M0 est liée à la magnitude de moment MW (Kanamori 1977) d’un séisme par la relation: MW = (2/3) log M0 – 6.0 avec M0 = µ.S.D µ: rigidité du milieu D: Déplacement moyen sur la faille et S: Surface de la faille. Pour connaitre la magnitude MW, il faut calculer le moment sismique M0. Celle-ci est calculée par deux approches : calcul du spectre des ondes de volume P ou S soit par inversion des formes d’ondes.

Le séisme produit par cette faille a engendré un tsunami vers le nord, atteignant la côte des îles Baléares, Espagnole et plus lentement, celle de la Côte d’Azur. .Des vagues de 1 à 2 mètres de hauteur ont été observées aux Iles Baléares.

-La faille présente un pendage vers le SE dont le mouvement de soulèvement s’est soldé par une élévation momentanée de la côte d’environ 55 cm le long de la zone épicentrale

-Découverte des traces d’instabilités sédimentaires notamment des affaissements dans la marge, la présence des courants de turbidité et des dépôts sous marins au pied de la pente sont attribués éventuellement à la rupture selon les premiers résultats des campagnes Maradja (2003 et 2005) et Prisme (2007) -Les premiers éléments de réponse à savoir la rupture sismique de Boumerdes et la géométrie en éventail des sédiments quaternaires à la base de la pente continentale sont des preuves de l’activité sismique de cette faille fig.16

28

Fig. 16 : données de sismique réflexion de la campagne Maradja montrant les dépôts quaternaires basculés par

le déplacement le long de la faille au large de Boumerdes

FAILLE DE CHENOUA

Les monts de Chenoua sont situés à l’Ouest d’Alger ,ils sont représentés par des reliefs de

plateaux littoraux .La faille de Chenoua (fig .17 ) a la forme en L et se compose d’une partie

en offshore et une autre partie terrestre .Elle a été identifiée avec plus de clarté grâce à

l’étude des répliques résultants du choc séismique principal( M=6) du 29 octobre 1989 (

Sebai 1997 ; Maouche ,2002)

Fig 17 : Ruptures en surface interprétée par Meghraoui 1991 à la suite du séisme de Chenoua de 1989 .La faille

de Chenoua apparait dans la zone encerclée

29

FAILLE DU SAHEL

Le Sahel est une structure du type anticlinal qui borne le bassin de la Mitidja au nord et qui s’étend de Tipaza à Boumerdes . L’activité néotectonique le long de la structure de Sahel est révélée par le plissement des formations géologiques du Pliocène et par les diverses terrasses marines étudiées le long du flanc nord de l’anticlinal.

La frontière sud de la partie occidentale d’Alger de la structure du Sahel se caractérise par une imposante inclinaison morphologique .En outre, Le contact sud de la structure du Sahel est imprégné dans sa grande partie par un système de failles complexes

Dans l’ensemble, c’est un pli- faille qui revêt un grand impact à cause de son emplacement étant donné qu’il se trouve sous la ville d’Alger .La faille du Sahel demeure invisible en surface le long de toute sa longueur

Les divers travaux sur cette faille effectués par divers chercheurs ont fait progresser la connaissance de celle-ci .Mais, ils restent parfois incomplets et parfois controversés .Nous résumons très succinctement les grands traits de ces travaux comme suit :

-La structure anticlinale du sahel est liée à un système de failles majeurs dissimulées de type inverse.Ces failles plongent vers le nord ( Meghraoui .,1991)

-L’accident du Sahel est une faille inverse à pendage nord qui a une longueur de 63 km environ Elle s’étend du mont Chenoua jusqu’à la baie d’Alger (Meghraoui,1990 ; geomatrix ,1998).

-Elle constitue le prolongement vers l’Est de la faille de Ménaceur (à l’ouest de Nador)

-Le système de failles lié à la partie sud de la structure du Sahel et le long de la partie Nord de la plaine de la Mitidja est représenté par un système de failles de préférence extensif (faille normales plongeant vers le bassin). Glangeaud (1955)

-Les travaux effectués sur le tremblement de terre d’El- Asnam, font ressortir que le pli-faille du Sahel et celui d’El Asnam possèdent une signature sismotectonique semblable (Meghraoui 1988)

Le tremblement de terre historique du 3 février 1716 répertorié prés de Blida et qui avait détruit les 2/3 d’Alger et Blida , laissant 20000 morts environ n’a provoqué aucun tsunami Ce qui permet de supposer que la rupture n’a pas eu lieu en mer mais elle fut causée probablement par la faille du Sahel

La région du Sahel a connu d’autres séismes .L’événement sismique le plus répertorié est le séisme instrumental d’intensité estimée à IX –X l qui s’est produit au Sud -Oest d’Alger aux environs de Rahmania (ex Sainte Amélie) le 5 novembre 1924 fig 18

30

Fig 18 Isoséistes du tremblement de terre du 5 novembre 1924 dans le sahel d’Alger -Sainte Amélie (Mme Huée)

La carte des isoséistes est réalisée sur la base de l’estimation des dégâts examinés conformément aux descriptions des états de dégâts décrits dans une échelle d’intensité macrosismique utilisée pour le territoire secoué par le tremblement de terre . Elle est réalisée en joignant les points d’égaux dégâts constatés dans les constructions etc., sur le territoire touché par le tremblement de terre .Les échelles les plus connues sont : - Echelle universelle de Rossi Forel (1874) composée de 10 degrés qui fut remplacée par celle de Mercalli -Echelle de Mercalli 1888 : 12 degrés -Echelle de Mercalli modifiée par Cancani 1917 : 12 degrés -Echelle MSK (échelle de Medvedev-Sponheuer-Karnik) 1964 : 12 degrés - Echelle européenne macroséismique 1998 (EMS-98) :12 degrés qui est utilisée actuellement en Europe

-La structure du Sahel possède une orientation qui est analogue à la direction des forces tectoniques dans la région en mode compressif de direction N-NW

-Des travaux effectués par Boudiaf,(1996 ); Boudiaf et al.,(1998) font état de la présence de failles en décrochement dextre orientées NW-SE et un changement d’azimut de la structure du Sahel (NE-SW et E-W). Ces informations laissent penser que la faille du Sahel est composée de plusieurs segments (Boudiaf, 1996 ;Swan.,1998)

Le plus grand segment de la faille du Sahel fut identifié par différents auteurs comme suit

-Long de 28 km environ dans la région de Mehelma selon Swan ( 1998)

- identifié par Boudiaf(1996) par sur un modèle numérique de terrain

31

- long de 6 km selon une identification par photographie aérienne selon Harbi et al. (2004)

-L’analyse et l’interprétation de la distribution spatiale des répliques du choc principal de Chenoua de 1989 (Tipaza) font ressortir que l’épicentre du séisme serait localisé près de l’extrémité ouest de la faille de sahel

-Reconnaissance d’un double plan de faille avec un prolongement vers le nord et nord-ouest .L’un des plans concorde curieusement avec l’extrémité ouest du pli faille actif du Sahel selon Sebai(1997),et Maouche (2002)

FAILLES AU LARGE DE LA MARGE ALGERIENNE Les deux principales failles connues au large de la marge algérienne sont : -La faille de Zemmouri –Boumerdes localisée dans la partie orientale de la zone d’Alger -La faille de Khair Eddine localisée dans la partie occidentale de la zone d’Alger La segmentation des deux failles est indéterminée, néanmoins on sait que la faille de Khair Eddine est localisée au pied de l’escarpement au large ( à environs 2500m de pente continentale) FAILLES DU SUD DE LA MITIDJA

Le Bassin de la Mitidja est affecté sur sa bordure sud par une rupture de pente importante marquant sa limite avec l’Atlas blidéen Ce dernier est une chaîne de montagne d’élévation d’environ 1500m et qui se définit par une intense activité sismotectonique . La faille de Blida marque interface entre le bassin de la Mitidja au nord et l’Atlas blidéen au sud . Cet accident démarre approximativement de Hadjout-Blida jusqu'à Boudouaou et longe les côtes de la commune de Boumerdes et Dellys .

L’empreinte de la faille s’affaiblit doucement dans sa partie occidentale, avant de s’accoler avec la faille de Sahel ou la faille de Tipaza .De la même manière, elle s’affaiblit et disparait au fur et à mesure sur sa partie orientale avant d’atteindre la zone de Boumerdes

Enfin, le sud de la Mitidja concorde avec de nombreuses sources sismiques. La région de Blida a été ébranlée par deux séismes de fortes d’intensité estimées entre X et XI le 2 mars 1825 causant 7000 morts et le 2 janvier 1867 (Roussel ., 1973)

ALEA SISMIQUE DANS LA REGION D’ALGER

La région d’Alger se trouve sur une zone intra -plaque, elle peut être soumise à de forts séismes superficiels et locaux, à l’exemple du séisme du 21 mai 2003, de magnitude 6,8 qui rappelle cette sismicité bien réelle dans cette région

Cette sismicité locale est compressive, quelle soit à terre ou en bordure du plateau

continental, elle est souvent liée aux événements intra plaques (Eurasie- Afrique).

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Aujourd’hui les principales failles actives de la zone d’étude sont identifiées, elles sont

inverses et souvent peu inclinées et dissimulées , elles engendrent des déformations

diffuses en surface d’où il est difficile de les localiser

L’essentiel du risque sismique permanent dans cette partie nord résulte particulièrement

de 5 failles cartographiées (fig. 19)

Fig 19 :Interprétation 3D des prncipales failles Offshore/onshore de la region d’alger (extrait de Yelles et al ., 2009)

La prédiction de l’intensité d’un futur séisme est abordé par le PGA l’accélération maximale

du sol (PGA - Peak Ground Acceleration), mais on peut également considérer le PGD

(déplacement maximal du sol) et le PGV( vitesse maximale du sol) . Le paramètre qui est

généralement le plus utilisé est le PGA

Le calcul de l'accélération maximale du sol se fait à partir des valeurs des composantes

horizontales du mouvement des sols

la sismicité et la caracterisation de l’aléa sismique furent étudiées par plusieurs chercheurs

notamment par Palaez et al ( 2003 ) ;Harbi et al.(2004 ); Hamadache et al.(2002) ; Benouar et

al (1996); Naili et Benouar (2000) ; Jiménez et al (2000)

Les travaux de Paleaz Montina et al( 2003 ) sur le calcul des valeurs du PGA pour des periodes de retour de 100 et 475 ans ont eté menés sur la zone d’alger et d’El Asnam . Ils se resument comme suit( fig20)

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Fig .20 PGA

ZONE D’ALGER Elle possède des valeurs moyennes de PGA de :

0,087 g(g étant l’accéleration de la pesanteur ) pour une periode de retour de 100 ans

0,164g pour une periode de retour de 475 ans ZONE D’EL ASNAM Elle possède des valeurs moyennes de PGA de

2g pour une periode de retour de 100 ans

4 g pour une periode de retour de 475 ans

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Le tableau 2 résume les valeurs des PGA calculées pour la zone d’Alger

Tableau 2 valeurs moyennes des PGA(g) calculées pour la zone d’Alger (d’après Palaez et al ,2003)

Les calculs de PGA sur la zone d’Alger ont été refaits par Hamadache et al (2004) après le séisme du 21 mai 2003 de Boumerdes –Zemmouri.Il obtient des valeurs differentes qui se résument comme suit :

0,23 g pour la période de retour de 475 ans contre 0,16g calculée auparavant par Palaez et al

Les tableaux 3 et 4 ci-dessous récapitulent les magnitudes associées avec un période de réapparition de 475 ans de chaque source simogene critique et les paramètres déduits du contexte sismogène qui sont utilisés pour l’évaluation de ces magnitudes

Tableau 3

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Tableau 4

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