Thèse de Rabia Badji
La marge occidentale dans la région de Mostaganem - Tenes a fait l’objet de la thèse de Rabia Badji dont le manuscrit est ici, et d’une publication dont le pdf est ici. Les résumés de la publication (1) et de la thèse (2) synthétisent les principaux résultats obtenus sur cette zone d’étude :
(1) Badji, R., P. Charvis, R. Bracene, A. Galve, M. Badsi, A. Ribodetti, Z. Benaissa, F. Klingelhoefer, M. Medaouri, and M.-O. Beslier (2015), Geophysical evidence for a transform margin offshore Western Algeria : a witness of a subduction-transform edge propagator ?, Geophys. J. Intern., 200, 1027–1043, doi : 10.1093/gji/ggu454.
SUMMARY
For the first time, a deep seismic data set acquired in the frame of the Algerian–French SPIRAL program provides new insights regarding the origin of the westernmost Algerian margin and basin. We performed a tomographic inversion of traveltimes along a 100-km-long wide-angle seismic profile shot over 40 ocean bottom seismometers offshore Mostaganem (Northwestern
Algeria). The resulting velocity model and multichannel seismic reflection profiles show a thin (3–4 km thick) oceanic crust. The narrow ocean–continent transition (less than 10 km wide) is bounded by vertical faults and surmounted by a narrow almost continuous basin filled with Miocene to Quaternary sediments. This fault system, as well as the faults organized in a negative-flower structure on the continent side, marks a major strike-slip fault system. The extremely sharp variation of the Moho depth (up to 45 ± 3◦) beneath the continental border underscores the absence of continental extension in this area. All these features support the hypothesis that this part of the margin from Oran to Tenes, trending N65–N70◦E, is a fossil subduction-transform edge propagator fault, vestige of the propagation of the edge of the Gibraltar subduction zone during the westward migration of the Albor´an domain.
Key words : Seismic tomography ; Continental margins : transform ; Crustal structure ; Africa ; Europe.
(2) Badji, R. (2014), Structure profonde de la croûte et potentiel pétrolier des bassins sédimentaires à l’ouest de l’Algérie, Doctorat d’université en Sciences de la Terre de l’Université Nice Sophia Antipolis, co-tutelle USTBH Alger - Sonatrach Boumerdès - UNS Nice, 308 pp.
Résumé
L’étude de la structure géologique profonde d’une marge constitue une étape cruciale dans la compréhension de son évolution géodynamique, d’une telle étude devrait découler des implications sociétales majeures en termes de risque sismique et de ressources pétrolières.
Située au nord de l’Afrique, la marge algérienne borde le bassin algérien, formé en position de bassin arrière-arc de la subduction Téthysienne. La marge est constituée des blocs AlKaPeCa (pour Alborán, Kabylia, Peloritan et Calabria) accrétés à la marge africaine. Ces blocs, actuellement dispersés autour de la Méditerranée occidentale faisaient autrefois partie de la marge Européenne. En Algérie, l’affleurement connu à Ténès constitue le dernier témoin à terre des blocs AlKaPeCa qui réapparaissent plus à l’ouest dans le Rif marocain.
L’originalité et l’importance de l’étude du segment de marge qui s’étend de Ténès à Mostaganem sur environ 250 km, résident dans sa position charnière entre le domaine continental d’Alborán à l’Ouest et le bassin océanique algérien à l’Est. Il présente une orientation, ENE-WSW alors que le reste de la marge algérienne est globalement orienté E-W, et une morphologie avec une pente continentale très abrupte.
Dans le cadre de ce travail nous avons déterminé avec précision et pour la première fois, la structure et la nature de la croûte du segment occidental de la marge algérienne, à partir de l’inversion tomographique des temps de trajet des données de sismique grand-angle obtenues sur un profil N-S perpendiculaire à la marge. Grâce au traitement et à la migration des données de sismique réflexion multitrace acquises pendant la campagne SPIRAL (2009, N/O Atalante) et aux données industrielles (sismiques et magnétiques) acquises par le passé, nous avons aussi pu proposer un schéma tectonique régional et une cartographie de l’extension possible du socle AlKaPeCa en mer.
L’interprétation des résultats révèle une marge caractérisée par la juxtaposition d’une croûte océanique peu épaisse au nord et d’une croûte continentale faiblement amincie au sud de part et d’autre d’un accident majeur quasi-vertical. Ce résultat suggère que la marge n’est pas une marge continentale en extension mais qu’elle résulte plutôt du fonctionnement d’un décrochement majeur. L’ouverture du bassin océanique résulterait alors de la réponse au retrait et à la déchirure du panneau lithosphérique en subduction sous l’arc de Gibraltar à l’Est, accompagné par la migration du bloc Alborán vers l’Ouest. La propagation de cette déchirure (STEP) a généré une zone de cisaillement qui se focalise dans l’étroite zone de transition océan-continent et est marquée en surface par un étroit fossé.
Le faciès sismique observé sur les profils de sismique réflexion et les données magnétiques ont permis d’identifier un fragment du socle AlKaPeCa sous la pente et au pied de la marge continentale. De ce fait les affleurements connus à terre, au cap de Ténès, se prolongeraient vers l’ouest au moins jusqu’à la latitude de Mostaganem.
Par ailleurs, l’inversion tectonique subactuelle qui affecte plus à l’Est la marge algérienne centrale et orientale semble s’arrêter à la latitude de Ténès. Cette absence de déformation en mer dans le segment de Ténès à Mostaganem coïncide avec une lacune de sismicité que nous interprétons comme liée à la résistance mécanique de la marge avec un passage rapide de la croûte océanique à une croûte continentale peu amincie.
Enfin, compte tenu de l’origine du bassin, de la nature du socle et de l’épaisseur de sa couverture sédimentaire et par comparaison avec d’autres régions du monde, seules les zones situées sur la croûte continentale pourraient présenter un potentiel pétrolier.
Mots clé : marge algérienne, Mostaganem, structure sismique, faille STEP, tomographie sismique, sismique réflexion.
ملخص
د ا رسة البنية الجيولوجية العميقة لمحافة البحرية ، تعد مرحمة أساسية في مجال فيم تطورىا الجيوديناميكي حيث تؤدي ىذه
الد ا رسة إلى أثار اجتماعية ميمة من ناحية المخاطر الزل ا زلية والموارد البترولية.
تتميز الحافة البحرية الج ا زئرية الموجودة في شمال إفريقيا بوجود حوض تقوس خمفي ، تشكل إثر الإندساس التيتيسي المصحوب
عمى الحافة الإفريقية والتي تنتشر الآن عبر الناحية الغربية لمبحر الأبيض AlKaPeCa بيجرة آتية من الشمال وت ا ركم الكتل
المتوسط والتي كانت تنتمي في الماضي إلى الحافة البحرية الأوربية.
أخر بيان عمى الأرض لوجود ىذه الكتل في ENE – WSW إلى EW يعتبر خط عرض لمتنس في مكان تغيير اتجاه الحافة من
الج ا زئر حيث نجدىا أيضا بعيدا في الناحية الغربية في الريف المغربي.
أىمية د ا رسة الجزء الغربي لمحافة الج ا زئرية يكمن في موقعيا المحوري بين الحوض الج ا زئري في الناحية الشرقية وحوض ألبو ا رن
في الناحية الغربية. ويتميز ىذا الجزء عن بقية الحافة. من ناحية يعد المنحدر القاري أكثر إنحدار من الأماكن الأخرى وىذا ما يدل
عمى أنو تكون في سياق عمودي بدلا من أن يكون في إطار تمدد أفقي.ومن ناحية أخرى، فإن المنطقة المحيطية المتخامة
لميامش شمالا قد تشكل نفس أوجو التقارب مع ناحية الألبو ا رن أو مع الحوض الج ا زئري.
تشمل كلا الخيا ا رت المتاحة عمميات إعادة بناء تحريكية مختمفة جدا.
يكمن عمل أطروحتي في تحديد بدقة ولممرة الأولى لييكل وطبيعة القشرة الأرضية لمجزء الغربي من الحافة البحرية الج ا زئرية ،
انطلاقا من المعطيات الزل ا زلية واسعة ال ا زوية والتصوير الزل ا زلي متعدد القنوات.
وكذلك بفضل « SPIRAL 2009 » عمودية عمى الحافة خلال حممة ممقبة NS ىذه المعطيات الزل ا زلية سجمت من اتجاه
المعطيات الصناعية )الزل ا زلية والمغنطاسية( المكتسبة في الماضي.
تفسير النتائج كشف عن الييكل العميق الذي يتميز بتوازي قشرة محيطية رقيقة في الناحية الشمالية وقشرة قارية متمددة قميلا في
الناحية الجنوبية ارتبطت بوقوع تصدع عمودي كبير وتثير ىذه النتيجة أن الحافة لا تعد حافة متمددة لكنيا تكونت في سياق
عمودي.
نشأ إفتتاح الحوض ، إستجابة لإنسحاب وانقسام لوحة القشرة الأرضية المنخفضة عمى جبل الطارق من الناحية الشرقية ، وبرفقة
ىجرة كتمة ألبروان إلى الغرب.
إلى نشوء منطقة )قص( التي تتركز عمى الحدود القارية – المحيطية عمى مقر فجوة مقمصة )STEP( يؤدي إنتشار ىذا الإنقسام
مدعمة بالقشرة الإنتقالية عمى قدم الحافة.
ىذه المعطيات البحرية أدت إلى تفسير وجود جزء من منطقة القبائل في الناحية الشمالية لتنس وبيذا فإن النتوءات الأرضية
في غرب الج ا زئر. AlKaPeCa المعروفة في كاب تنس لا تمثل آخر دليل لحقل
بالإضافة إلى ذلك ، يبدو التعاكس التكتوني في البحر عمى الحافة الج ا زئرية في الوسط والشرق يتوقف في خط عرض تنس.
إن إنعدام التعاكس التكتوني في البحر في الجزء الخارجي لمستغانم يت ا زمن مع وجود فجوة في النشاط الزل ا زلي الذي نفسره مع بنية
الحافة ، )ممر سريع لمقشرة المحيطية المقاومة ميكانيكا إلى القشرة القارية ذو مقاومة ميكانيكية ضعيفة نسبيا(.
أخي ا ر ، ونظ ا ر إلى أصل الحوض وطبيعة القشرة وسماكة الغطاء الرسوبي ومقارنة مع مناطق أخرى في العالم، المناطق التي يمكن
أن تشكل مخزون بترولي ىي تمك الموجود عمى القشرة الانتقالية أو القارية.