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Télécharger - Saidi Enseignant Chercheur

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1. lectrique SJ22 p1 39 3 p2 289 6 I 4 6 Complexe conducteur 10 Zone fractur e 20 Substratum Sain Faille Figure IIl 73 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ22 Sondage lectrique SJ 23 L interpr tation de ce sondage permet d obtenir un mod le quatre terrains attribu s de haut en bas des limons encro t s des schistes alt r s un substratum fractur un substratum saint 4 a 18 2 l E a 1008 A 1 gt gt x ra o Y cn P a 4 a 100 2 Lu T amp T 18 3 14 10 iaaa i 14 198 1088 RESISTIVITY lt Ohm m AB 2 lt m Figure lI 74 Allure du sondage lectrique SJ23 Ann e universitaire 2012 2013 Page 88 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau III 14 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ23 par RESIX Plus Sondage R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur lectrique SJ23 D1 68 2 p2 19 8 p 109 7 p4 652 2 4 Ep 2 3 Ep2 1 3 Ep 3 21 1 Les r sultats de l interpr tation montrent un terrain relativement r sistant attribu des limons encro t s suivit d un terrain d un m tre contenant des schistes tendres alt r s qui se termine par un substratum faill Terrain relativement r sistant Complexe conducteur Zone tr s fractur e Substratum Zone moins fractur e 30 Faille Figure IIl 75 Interpr tation
2. LET IEA A La o ZAO M Pa EN El HT LC T SA 2 AC RENNIN s 161 150 li fi g Ji sn a Li Lui JECAFARBHIC CONRDIMRITE m Figure Ill 88 Intensit totale du champ g omagn tique en 2005 en nT au niveau de la mer isolignes tous les 2500 nT d apr s l IGRF Mesure de la susceptibilit magn tique des roches Apr s avoir v rifi la stabilit du champ magn tique terrestre on proc de aux mesures de la susceptibilit magn tique des roches existantes dans l aire d tude D apr s les r sultats on constate que nous avons des l g res variations de la susceptibilit magn tique des roches existantes et que son ordre de grandeur est 0 6 10 unit s SI Cette valeur renseigne sur la possibilit d appliquer la r sonance magn tique des protons au niveau de la parcelle cf Annexe 3 Tableau 111 19 Valeur de la susceptibilit magn tique des roches au niveau des coins Susceptibilit mesur e SI 10 0 7 Mesure du bruit existant Le bruit est un l ment limite de la m thode des sondages de la r sonance magn tique des protons Pour cette fin on prend les mesures au niveau des quatre coins et du centre en d pla ant la boucle du testeur d analyse de 6 25 m tres de c t Ann e universitaire 2012 2013 Page 103 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Pour d terminer la fr quence utiliser au cours des mesures on calcul la
3. Ann e universitaire 2012 2013 Page 93 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Les caract ristiques adopt s pour le dispositif s quence des mesures longueur des c bles ont t d finis avant de se rendre sur le terrain l aide du logiciel Electre II Compte tenu de l objectif de l tude nous avons opt pour la mesure de la r sistivit L envergure totale du dispositif a permis d atteindre une profondeur d investigation maximale de l ordre de 60m Sequence Nombre de c ble aoe sename Nb electrodes Ge Q Nombre des lectrodes Acquisition set up Geometry parameters Maximum de variation des Q nrex 1 Cp D Array type Dipole dipole LD mesures Stack mimax 3 3 6 Geometric factor Electrode M Second length Temps a spacing a Spacing D Lvl d injection par ime ms 500 2x 5 00 2x2 sl 4 cycle Param tres Rho mode g om triques Mode de hhorand Ip moig M Third length du mesure mesure Vn Vab Cen level Le Spacing D Lvl Request vmn Low 5 ii 3xa 3 rea Oth RR Coordonn es Latitude ther spacing du secteur ne tudi Longitude EEE Tery z7 X Cancel Help Figure 111 82 Cr ation des s quences et des c bles sous le logiciel ELECTRE Apr s la validation des informations introduites une autre fen tre s ouvre indiquant les niveaux de mesures d duites partir des param tres choisis Fig ITI 82 AF
4. PIQU A 1994 G ologie du Maroc Les domaines r gionaux et leur volution structurale Editions PUMAG Marrakech 284 p PIQU A amp MICHARD A 1989 Moroccan Hercynides a synopsis The Palaeozoic sedimentary and tectonic evolution at the Northern margin of West Africa American Journal Earth Sciences 289 pp 286 330 PIQU A 1979 Evolution structurale d un segment de la cha ne hercynienne la Meseta marocaine nord occidentale Th se Doc s Sciences Strasbourg MAIER O W et EL HAKKOUR A 1984 Les amas sulfur s volcano s dimentaires des Jebilet centrales Journ es Nationales du Soufre Rabat 11 12 octobre 1984 MAIER O W BERNARD AJ amp MELLAL A 1988 Aper u sur les amas sulfur s massifs des hercynides marocaines Mineralium deposita 23 104 114 MICHARD A et al 1983 La structure de la Meseta marocaine une revue in le Maroc et l orog nie pal ozo que The Cal donien orogen Rabat symposium R sum service g ologique du Maroc p 24 SAQUAQUE A 1985 D formation et mise en place d un pluton granitique syntectonique l exemple du granite hercynien de Bramram Tabouchent Bamega Jebilets centrales Maroc Th se de 3 re cycles Univ Cadi Ayyad Marrakech Maroc GRINGARTEN A C HENRY J RAMEY HJ et RAGHAVAN R 1974 Unsteady state pressure distributions created by a well in a well with single infinite conductivity vertical fracture SPE p 347 360 SEM
5. e Allumer l appareil clique sur Memory On e Placer l appareil sur la roche dont on veut mesurer le champ e Cliquer sur Measure Off l g rement il affichera des tirets puis une valeur X pr c d e de la lettre r r X la valeur X signifi le nombre attribu la mesure e Imm diatement apr s la valeur X affich e placer l appareil loin de la surface d la roche plus que 30 cm et cliquer une autre fois sur la touche Measure Off l g rement pour des mesures de r f rences il s affichera une autre fois des tirets suivi de la valeur de la susceptibilit magn tique de la roche en 10 3 SI b Mesures continues e Allumer l appareil clique sur Memory On e Placer l appareil sur la roche dont on veut mesurer le champ e Cliquer sur la touche Measure Off longuement puis la touche Memory On l g rement au niveau de l cran le mot Cont s affiche signifiant que les mesures que vous allez les prendre dor navant sont des mesures continues e Placer l appareil loin de la roche plus de 30 cm et cliquer sur la touche Measure Off l g rement L acquisition des donn es commencera apr s ces tapes et l appareil affichera les valeurs de la susceptibilit magn tique en 10 SI chaque seconde c est dire plus que 60 lectures va tre mesur es ce niveau vous pouvez placer l appareil sur les roches que vous voulez mesurer leur susceptibilit Pour arr ter les mesures on clique la touche M
6. 40 30 20 10 E 7 heures Y E 21 heures Humidit moyenne en Mois Figure 1 8 a Humidit moyenne annuelle de 1998 jusqu 2011 b Humidit moyenne mensuelle de l an 2011 d clar e par la station Abadla Donn es ABHT 2013 Ann e universitaire 2012 2013 Page 24 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 3 3 Temp rature Les contrastes de temp ratures sont remarquables en raison des variations diurnes saisonni res ou annuelles Les moyennes mensuelles oscillent entre 14 C en janvier et 29 C en ao t figure 6 Le nombre de jours d insolation se chiffre 240 dont 119 d insolation continue Les variations des moyennes annuelles montrent une l g re variation autour de 20 C 21 a 20 ps O 19 18 oO DO D XX H amp ED O SR SSSR ST OST OT S Aw NN NU UD O Ad AV D aaa D D ES ES LE D N S S SP SD D DS Ann es Temp rature moyenne de l an 2011 Ten c S O N D J F M A M J JT A Mois Figure 1 9 a Temp rature moyenne annuelle depuis 1998 jusqu au 2011 b Temp rature moyenne mensuelle de 2011 de la station Abadla Donn es ABHT 2013 Ann e universitaire 2012 2013 Page 25 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 3 4 Evaporation L vaporation est un ph nom ne indispensable dans le cycle de l eau elle est favoris e dans notre aire d tude par les vastes tendues non couve
7. I1 1 1 Caract risation structurale de l aquif re tudi Les tudes ant rieures mettent en vidence l importance du r servoir de fissures dans l hydrog ologie de la zone d tude d o l int r t d aborder ce volet structural et en particulier l tude de la fracturation Pour se faire on utilisera la carte g ologique de la r gion de Kettara tablie par Maier et El Hakkour 1984 in Hathouti 1990 On se servira de cette carte d taill e comme document de base pour la g ologie locale Son analyse montre clairement que la zone d tude est fortement affect e par un r seau de failles organis en deux familles la premi re NE SW et la seconde ENE WSW Les trois coupes g ologiques r alis es travers cette zone font part d une structuration globale en synclinorium Fig Il 14 234000 236000 238000 r Bouhane A u WY E 4 Gabbro Rhyolites micro sodiques garbbro Jovy Chapeau f 7 7 Schistes Schistes Anticlinal de Fer jargieux calcaires La ailes normal Li noirs Syncina Route R seau Limite de l tude LH forme m ni sen E fes prermerue d vers N 7 graphique Figure 11 14 Carte g ologique simplifi e du synclinorium Kettara mettant en vidence les trois coupes g ologiques r alis es par HATHOUTI MAIER et EL HAKKOUR 1984 in HATHOUTI 1990 La coupe AB passant proximit du village de Benslimane montre que la structure g n rale de notre zone d
8. lectrique n 1 i x n 1 Ce village BI E Mahja i c AT CA ue 3 i 3 E So a A E Route ig n p a p pr k E omr E g MIN Era C L CE LE F r k 14 d u 3 Fa C4 t 4 Ci l s ES rS 3 tan E E b tt U 03 n4 E i a minie a aa o i Ei O z a nn i jiad 4 a ii f i 3 i HE i Tea Nzalet AU RTS El Harmel Figure 11 16 Emplacement des sondages lectriques r alis s par Guessous en 1996 Ann e universitaire 2012 2013 Page 37 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I 2 Synth se g ologique de la sortie d exploration de l aire d tude Afin d explorer l affleurement g ologique du secteur d tude Douar Benslimane qui se situe dans le massif hercynien de Jebilets centrales On a effectu une sortie le 24 mars 2013 o on a constat qu l chelle d affleurement les formations existant correspondent la s rie schisteuse dite de Sarhlef d ge Vis en sup rieur Huvelin 1970 di 7 D ah at Photo Il 1 Schistes de Sarhlef aux alentours du Douar Benslimane Dans le voisinage imm diat du Douar Benslimane on a trouv des schistes ardoisiers qui renferment beaucoup de quartz constituant des filons laiteux form s par du quartz massif minces parfois peu rodable vue la r sistance du quartz aux facteurs de l alt ration superficielle sa stabilit chimique et ses propri t s m caniques
9. tude s apparente un synclinorium fortement affect par le r seau de faille pr cit Ces failles provoquent des d calages horizontaux clairement mis en vidence en plan sur la carte g ologique Fig 11 15 Des rejets verticaux ont galement t attribu s ces failles comme le montre la coupe AB Ann e universitaire 2012 2013 Page 34 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Ben Slimane PAUSE A VVV ANNE Aj ADAM PEA GT no PTA NU MAS j Schistes calcaires et Schistes argileux noirs micac s FEA Schistes chloriteux RS Rhyolite sodique quartz n k ratophyres tufs et tuffites acides H Gabbro micro gabbro WUU et Gabbro diorite Calcaires bioclastiques Schistes argileux noirs Figure 11 15 Coupe AB montrant la structure de l aquif re du secteur d tude MAIER et EL HAKKOUR 1984 in HATHOUTI 1990 Ann e universitaire 2012 2013 Page 35 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I1 1 2 Donn es g ophysiques La synth se bibliographique des travaux de recherche acad miques portant sur le massif des Jebilets centrales montre la th se de Guessous 1996 comme l unique document attestant de la mise en uvre d une prospection g ophysique appliqu e l hydrog ologie aux alentours de notre zone d tude Les travaux men s dans le cadre de cette th se concernent la r alisation d une campagne de prospection par sondages lectriques couvrant une sup
10. 0 P2 P3 P4 Puits P5 P6 P7 Figure 11 24 Variation des teneurs de NaCl de l amont vers l aval du bassin La repr sentation spatiale a confirm cette augmentation en Ck allant jusqu 200 mg l au niveau de la zone NW on remarque aussi l existence d une zone d anomalie entre les puits P3 P4 et P5 o on voit une augmentation rapide sans d pass la norme d eau d irrigation 350 mg l et de consommation 750 mg l 0 T village Route nationale N 7 F 4 R seau hydrographique AE Km y Puits Figure 11 25 Carte de distribution des chlorures au niveau de l aire d tude Ann e universitaire 2012 2013 Page 47 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement c Dosage de N NH4 par bleu d indoph nol AFNOR T90 015 La mesure de la concentration en NH4 nous renseigne sur l influence de l activit agricole et les fortes concentrations en mati re organique ce qui favorise les r actions d ammonification cf Annexe 1 D apr s la figure 11 26 des teneurs en ammonium on constate que nous avons une diminution de l amont vers l aval C est d l effet de la dilution alors qu au niveau du puits P5 on voit une l g re augmentation c est cause de son emplacement dans une parcelle agricole 0 12 0 09 0 06 0 03 NH4 mg l P2 P3 P4 Puits P5 P6 P7 Figure 11 26 Variation de ammonium de l amont vers l aval du bassin En comparant ces teneurs avec les valeurs des pH on remarque que les teneurs d
11. Acquisition des donn es La prospection par tomographie lectrique a t initialement planifi e selon un grille de plusieurs profils visant principalement le r seau de failles NE SW passant par le village de Benslimane et au nord de celui ci Les mesures ont commenc la journ e du 1 avril 2013 durant laquelle nous avons r alis le premier profil Fig II 81 Celui ci se situe l Est de la zone concern e par le lev de tomographie lectrique Un r sistivim tre de type Syscal Junior Switch 48 op rant en mode multi lectrodes a t utilis pour mener ces travaux Photo II 6 Cet appareil a t param tr pour prendre les mesures automatiquement en configuration Wenner Pour se faire nous avons d ploy un dispositif de 48 lectrodes espac es de 10 m tres soit une longueur de ligne de 480 m Avant de se rendre sur le terrain nous avons videmment programm la s quence de mesure en optant pour un nombre de niveau qui permet d imager le sous sol jusqu une soixantaine de m tres de profondeur Compte tenu de l objectif de l tude nous avons choisi de mesurer uniquement la r sistivit 236000 DEC SEAM shj O EN A _ 2 R NA 4 27 EX LT ONE A xD vuh r F fre AANG LS 2 nt 5 s a NN oaas LEGENDE la tomographie Puits Sondages lectriques R seau hydrographique Limite de la zone d tude gravim trique Figure III 81 Localisation du profil du lev tomographique r alis
12. E Puits Sondages lectriques R seau hydrographique Limite de la zone d tude gravim trique Figure 11 18 Localisation des puits chantillonn s Ann e universitaire 2012 2013 Page 42 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 11 3 2 1 Param tres tudi s Nous avons tudiez les param tres physico chimique des chantillons sur deux tranches Sur le terrain Un certain nombre de donn es concernant la nature physique et chimique de l eau doivent tre acquises In situ car elles peuvent voluer tr s rapidement ce qui entraine une sous estimation des r sultats Les principales mesures de terrain sont ci apr s dans l ordre de leur acquisition v Temp rature de Pair v Temp rature de l eau ce param tre permet la validit de certaines mesures l exemple de la quantit de l oxyg ne dissous et la dissociation gazeuse de l azote ammoniacale NH v pH est en relation troite avec la concentration des ions hydrog ne H pr sents dans l eau Parmi tous les param tres physico chimiques analys s sur le terrain c est un des plus d licats mesurer correctement Il conditionne de nombreux quilibres et renseigne sur l activit biologique et plus particuli rement photos ynth tique du milieu D apr s la figure IL 19 on constate que le puits 2 a un pH basique et c est d la lithologie car 1l est creus au niveau de la formation schisteuse d origine basiq
13. Parfois ces filons apparaissent en murailles de couleur blanche laiteuse Ils ont une direction g n rale NO N25 avec d autres directions pour des petites filonets tant dispatch s dans tout le domaine et un pendage entre 75 et 80 vers WNW et parfois subvertical Probablement la gen se de ces filons est li e l abondance de la silice dans le magma apr s la perte totale des autres constituants Na Cu K etc et la cristallisation des autres silicates et on sait que le quartz est le dernier qui cristallise vers 600 700 C donc il r sulte de la cristallisation tardive d un magma riche en SiO2 dernier pisode Photo II 2 Filons de quartz laiteux pr s du Douar Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 38 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement On ce qui concerne les fractures on constate apr s une tude quantitative sur le terrain que le socle des Jebilet Centrales est affect par une fracturation tr s dense Cette fracturation r sulte de la superposition de plusieurs phases tectoniques En ce qui concerne l orientation on remarque la dominance des directions suivant N60 N80 et N130 N150 Photo II 3 Photo 1l 3 Fracturation de direction N150 sur le socle hercynien pr s du Douar Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 39 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I1 3 Donn es hydrog ologique actualis es de la r gion de Kettara I1 3 1 Pi zo
14. e universitaire 2012 2013 Page 11 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Eau Fonctionnement des cosyst mes aquatiques t l d tection et mod lisation environnementale Impact de la pollution et des changements climatiques sur les ressources en eau la biodiversit et la sant Optimisation de l utilisation des syst mes d eau et l conomie de l eau Technologies de traitement de recyclage et de valorisation des eaux et des d chets eDessalement des eaux de mer et des eaux salines R glementation Management outils de gestion gouvernance et d veloppement Organigramme Energie Energie solaire thermique s chage solaire froid solaire mise en uvre de capteurs solaires thermiques et de chauffe eau solaires Energie solaire photovolta que Etudes de nouveaux mat riaux haut rendement photo lectrique de stockage lectrique eDessalement par l utilisation par l utilisation des nergies renouvelables Efficacit nerg tique dans les proc d s industriels d veloppement d outils de diagnostic thermique Biomasse valorisation des d chets Prof Said KHABA Dr Lionel Dr Abdessamad HEJJAJ Responsable du laboratoire Sciences de l Eau et de l Environnement S2E Responsable du laboratoire mixte international t l d tection et ressources en eau en m diterran e semi aride TREMA _ Prof Brahim BENHAMOU Dr Fatima AIT NOUH Respon
15. exp rimentation de la RMP sur le site de Benslimane n a pas t tr s concluante elle nous aura permis d apprendre utiliser cette technique sur le terrain traiter les donn es et r fl chir sur les aspects de leur interpr tation en esp rant d avoir l occasion dans le future de l appliquer de fa on plus syst matique sur le site de Benslimane ou ailleurs FPE 163 7 249 7 336 7 421 7 Hess dei 1 0e 1 6e 1 2 1e 1 2 re water content permeability m s T2 100 EEn E EO m legend k Figure 111 96 R sultats de l inversion des donn es recueillies du sondage RMP de Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 110 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement CONCLUSIONS Ann e universitaire 2012 2013 Page 111 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Conclusions Le climat semi aride qui r gne dans la r gion de Kettara et la succession des ann es de s cheresse qui a s vi lors des deux derni res d cennies ont conduit un d ficit en ressources hydriques souterraines Si on ajoute cela la qualit m diocre de ces ressources d termin e par les analyses physico chimique et la surexploitation pour les besoins des populations locales et la nature g ologique de cette zone socle m tamorphique on se rend compte des difficult s auxquelles peut tre confront es les campagnes d exploration de telles ressources Partant de ces consid rations nous avons men une tude
16. 2013 Page 126 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Liste des figures Figure I 1 Situation g n rale du massif des Jebilets sur la carte du domaine structural m s to atlasique du OS CO e A A 14 Figure I 2 situation g ographique du secteur tudi image satellite trait e sous Global mapper 15 Figure I 3 Carte des domaines structuraux du Maroc Michard 1976 sssssssssssessssssrssssrensressrrssrnensnensnessrnsnsneesnresnrnsnns 18 Figure I 4 Situation du massif Hercynien des Jebilets d apr s Maier et al 1988 modifi e ssns 19 Figure I 5 Carte g ologique des Jebilet centrales Huvelin 1977 rennes 20 Figure I 6 R partition des zones bioclimatiques au Maroc EMBERGER 1955 in BENABID 1988 23 Figure I 7 Pr cipitation mensuelle en mm de l an 2011 donn e ABHT 2013 23 Figure I 8 a Humidit moyenne annuelle de 1998 jusqu 2011 b Humidit moyenne mensuelle de l an 2011 d clar e par la station Abadla Donn es ABHT 2013 rennes 24 Figure I 9 a Temp rature moyenne annuelle depuis 1998 jusqu au 2011 b Temp rature moyenne mensuelle de 2011 de la station Abadla Donn es ABHT 2013 rennes 25 Figure I 10 a Evaporation totale annuelle mesur e de 1998 jusqu 2011 par Bac Colorado en mm et PICHE en ml b Evaporation totale mensuelle de 2011 mesur e par Bac Colorado en mm et PICHE en ml Station Abadla Donn es ABHT 2013 rrnnrnnnnnnnnn
17. 57 I11 1 2 M thode de prospection mMagn tiQUe ssssmnmmmns 58 DL Principe SORA en nn 58 I11 1 3 2 Mise en uvre sur le terrain 60 I11 1 3 3 Correction et traitement des donn es 61 I11 1 3 M thode de tomographie lectrique sims 63 HLI Principe penera ES nn as este mu 63 I11 1 3 2 Mise en uvre d un lev de tomographie lectrique sssr 65 II1 1 4 M thode de r sonance magn tique des protons mms 66 III 2 Prospection g ophysique de la r gion de Kettara min 69 IIL 2 1 Prospection gravim triQue sms 69 I11 1 3 3 Analyse et interpr tation des donn es msn 69 IIL 2 2 Prospection magn tique sms 76 I11 2 2 1 Analyse et interpr tation mme 77 IIL 2 3 Prospection par sondage lectrique sms 80 HI 2 4 1 Donn es disponibles ss nn sssdieteencetne 80 I11 2 4 2 Interpr tation des dOnNN ES nimes 80 IIL 2 4 Tomographie lectrique sms 93 HI 2 5 1 Acquisition des donn es nn 93 IIL 2 5 2 Traitement et interpr tation 96 IIL 2 5 R sonance magn tique des protons sms 100 IIL 2 5 1 Mise en uvre sur le terrain 100 CONCIUSIONS si NE aa 112 Annexe 1 Protocole des analyses physico chimiques mms 115 Annexe 2 Manuel d utilisation du Magn tom tre proton 122 Annexe 3 Manuel d utilisation du Susceptibilim tre msn 124 Annexe 4 Liste des figures des photos et des tableaux ns 126 R f rence bibliographique mmnnennnnnennnnnnnennnnnnnnts 131 Projet de fin d tude Master Eau
18. H protons Figure 111 48 Illustration du principe d un sondage RMN Apr s chaque impulsion d excitation le syst me d acquisition RMP enregistre plusieurs grandeurs dont chacune est li e un param tre hydrog ologique il s agit de _ L amplitude initiale du champ de relaxation produit par les protons qui est proportionnelle la teneur en eau La constante du temps du retour l quilibre des protons temps de d croissance qui fournit une indication sur la taille des pores d o une identification possible de l eau libre r servoir poreux et de l eau li e couche argileuse La valeur du d phasage du champ de relaxation par rapport au courant est fonction de la r sistivit Tableau III 5 Grandeurs mesur es par la RMP et param tres hydrog ologiques associ s Pour mettre en uvre un sondage RMP on utilise un quipement comportant plusieurs l ments Fig III 49 Une unit centrale qui permet la fois de g n rer les impulsions et de mesurer des signaux issus de protons Un deux convertisseurs selon les dimensions de la boucle Des blocs de capacit pour l optimisation de l nergie des impulsions d excitation Un c ble de boucle utilis en tant qu antenne la fois pour l mission et la r ception Ann e universitaire 2012 2013 Page 67 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Un ordinateur portable pour le contr le du syst me lors
19. Name D f 25 Spacing 5 Cable switch 46 Level X P ED a a E E E a E E E a E E E a E E E a E E E a E E E a E E E a B E A a B E E n E E a a o te UE SE EE CES DE EE DS CE CE ES CE EE CS SE CE A EE ES SEE SE CS CE CE D ES EE D LS EE D LE LE 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 OH 6 o 6 0 6 dah A d h t d d dcr ad dr h h ai ab a i a ad a ae jah a ae dbi adi dh a i ad A da a A d a ahd ar db d i 00 eE d OE tE m CE EE JEE Li d be E d CE LE c CE EE Hi CO EE i DO EE d OO EE d OE EE H e EE Di De EE e EEE i FFFFFFFFFYFFFTFFYFFFYFYYFYYFYFFFFFYTYYFYFYFYTYTYF FYTYYFY FORT OT OP OTIT PO OT OPIU YY OPIT OT OP OP POP VIT POV YY J Ar A it e i h Ar A t de A t e A t Ar A A r Ar A dr A A r A i r A A r A A r o J o0 0 00 O 00 oO 0 0 00 0 0 OnO O 0 0 Q 0 0 0 i 5 EE E LR dt a S n i e D 6 6 oo 6 16 o 6 ttoo tdo 6 ie 6 6 6 16 8 66 ln LV DE NV DE DD V PU UV RU D V T M Ve l J P a a E E dt E A Secesio EEE TFT TFTTFYTTTYTTFT F i l L _ _ _ 20 40 60 60 100 120 140 160 150 200 220 Figure 111 83 Pseudosection pr vue pour les mesures sur terrain Ann e universitaire 2012 2013 Page 94 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Photo III 6 Dispositif Syscal Junior Switch 48 utilis pour les mesures de la tomographie Avant
20. de fin d tude MST G ophysique Appliqu e Fac Sci Technique Beni Mellal KHATTACH D MRAOUI H et SBIBIH D 2004 Un exemple d application des ondelettes dans le traitement des donn es gravim triques Analyse multi chelle des contacts r sum tendu in Actes du 2e Colloque de g ophysique appliqu e pp 214 216 KHATTACH D KEATING P MILI E M CHENNOUF T ANDRIEUX P et MILHI A 2004 Apport de la gravim trie l tude de la structure du bassin des Triffa Maroc nord oriental implications hydrog ologiques C R G oscience 336 1427 1432 Ann e universitaire 2012 2013 Page 132 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement LAGARDE J l amp MICHARD A 1986 Stretching normal to the regional thrust displacement in a thrust wrench shear zone Rehamna Massif Morocco Journal Structural Geology 8 483 492 LEBLANC M et LANCELOT J 1980 Interpr tation g odynamique du domaine pana fricain pr cambrien terminal de l Anti Atlas Maroc partir des donn es g ologiques et g ochronologiques Jour Can Sci Terre V 17 p 142 155 LOKE M H amp BARKER R D 1996 Rapid least square inversion of apparent resistivity pseudosection by a quasi Newton method Geophysical Prospecting 44 2 131 152 MRINI Z 1985 Age et origine des granites hercyniens du Maroc apport de la g ochronologie et de la g ochimie isotopique Sr Nb Pb Th se Uni Clermont Ferrand IlI
21. de l acquisition Connecteurs Figure 111 49 Appareillage de la r sonance magn tique des protons En pratique pour r aliser des mesures de la RMN sur le terrain on proc de d abord la mesure du champ magn tique terrestre l aide d un magn tom tre protons sur laire de la boucle qui a t choisie pour conna tre la fr quence de pr cession des protons H mol cules d eau qui est g n ralement comprise entre 1500 et 2500 Hz en fonction de l amplitude du champ magn tique terrestre et le bruit ambiant qui peut atteindre 1000 nV Le courant d excitation inject dans la boucle doit atteindre 430 Amp res pendant quelques dizaines de millisecondes Le champ magn tique de relaxation cr par les protons est mesur dans la boucle d mission elle m me apr s coupure de courant et commutation sur un circuit de r ception Le signal est de l ordre de quelques dizaines quelques centaines de nV Compte tenu de la faiblesse de son amplitude le signal doit tre accumul pour diminuer l influence relative du bruit lectromagn tique naturel ou anthropique Fig III 50 pulse i t 1 CoS t dead time PMR signal e t Ep exp t T3 cos t P eus E WoLi ims Figure IIlI 50 Illustration sch matique du principe de la m thode RMN l mission d une impulsion d excitation en rouge est suivie de la r ception d un signal de relaxation en bleu apr s une courte p riode de temps mor
22. de la mine vers Douar Benslimane D apr s la norme marocaine homologu e d eau de consommation on constate que seule le puits P2 qui contient des teneurs admissible des sulfates tandis que tous les autres puits sont hors la valeur maximale admissible 400 mg l de m me pour la norme d eau d irrigation 250 mg l 237000 L gende r T Village Route nationale N 7 F 4 R seau hydrographique je Puits Figure 11 22 Carte de distribution des sulfates au niveau de laire d tude b Dosage des chlorures AFNOR T90 014 M thode de Mohr La neutralisation des chantillons a pour objectif de doser les chlorures par une solution titr e de nitrate d argent en pr sence de chromate de potassium cf Annexe 1 Les concentrations en chlorures ont t d termin es par les formules suivantes CI mg l 142 V NaCl mg 1 234 V D apr s la repr sentation graphique des concentrations on constate que les chlorures augmentent de l amont vers l aval ce qui refl te la nature des formations g ologiques dont l eau circule Fig IL 23 Ann e universitaire 2012 2013 Page 46 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 300 00 E gt a z100 P2 P3 P4 Puits P5 P6 P7 Figure 11 23 Variation des teneurs CI de l amont vers laval du bassin De m me pour les concentrations on remarque qu il y a une augmentation de salinit de l amont vers l aval 400 300 oYe 200 q S 100
23. de t l charger au niveau du dispositif le fichier contenant les informations sur les s quences et le c bles utiliser on implante chaque dix m tres sur un profil de 500m une lectrode ayant une longueur de 30 cm dans le sol de telle mani re laisser que 2 cm l chelle de l affleurement Photo III 7 Simultan ment cette t che on tale deux c bles de 24 lectrodes et de 240 m de longueur chacun respectivement branch s aux deux sorties de l appareil de mesure Le c ble et l lectrode vont tre reli s l aide d un connecteur Photo II 8 La derni re tape est de v rifier l tat de la batterie interne et la connexion entre les lectrodes et le c ble On relier l appareil a une autre batterie externe afin d assurer l envoie continu de 400V au cours de la mission et on lance les mesures Les valeurs de la r sistivit apparente mesur es sont report es au milieu du dispositif une pseudo profondeur proportionnelle la distance n que nous avons d j d termin sous le logiciel Electre Ceci conduit l tablissement d une pseudosection Photo IlI 7 Electrode Connecteur et le C ble de mesure Ann e universitaire 2012 2013 Page 95 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Ai F i 5 e D A 7 Photo lll 8 T l chargement du fichier cr e sous Electre contenant la s quence et le c ble utiliser Un incident survenu au moment o on s appr tait partir sur le ter
24. des Jebilets dans le b ti hercynien du Maroc 16 2 2 Le massif des JeDIeES nan dre ame ir sm esse esse mqenten 19 2 3 Les Jebilets Centrales sense 20 LA Ste LIENOSEFAUBEA DIR seen nn ee 20 12532 SUCTION 2 end an essai 21 243 Magmas ME enr et en 22 L3 Cadre CRAQUE 23 LSAs Propao an et se 23 13 25 HVETOMEEIS en sense anse ee E eee ses T E 24 15 3 Temperature riina isra iandike aaiae a ane eeme aaa S iaia aaien 25 Load Evapora O E E aan nnn etre tene nent 26 Loa 02 1 LE ee 27 l4 Cadre VOL OI OPIQU ES ane re un 28 I Etude HV OrOB00IOB QUO es re nnn 30 I 1 Synth se des tudes hydrog ologiques ant rieures 30 I1 1 1 Caract risation structurale de l aquif re tudi sms 34 I1 1 2 Donn es g ophysiques minimes 36 II 2 Synth se g ologique de la sortie d exploration de l aire d tude 38 I 3 Donn es hydrog ologique actualis es de la r gion de Kettara 40 I1 3 1 Pi zom trie de l aire d tude mmnnmnnennennnnnnnns 40 I1 3 2 Hydrochimie des eaux souterraines analys es 42 1 3 2 1 Param tres tudi s 2 nee ss see esse ee nsesestsnsne 43 I1 3 2 2 R sultats des analyses ninsninnnennmnnmnnennnenenmnnennnenennns 45 D S 2 CORCIOSION nan 53 HLETUDECGEOPHYSIOUE na aa mr 55 III 1 M thode de prospections utilis es 55 I11 1 1 M thode gravim trique snssnnnnnennnnnnnns 55 LL Principe penera lenei 55 IHI 1 1 2 Traitement des donn es gravim trique Analyse des contacts
25. des valeurs de I et de AV on peut calculer les r sistivit s apparentes du sous sol On peut galement en d terminer les r sistivit s intrins ques l aide de l application de m thode d inversions appropri es Figure 111 43 Illustration du principe g n ral de la prospection lectrique Ann e universitaire 2012 2013 Page 63 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Consid rons un dispositif quadrip le quelconque constitu s de deux p les de courant A B et de deux p les de potentiels M N Fig IIT 44 Le calcul de la r sistivit apparente du sous sol d termin e partir de ce dispositif se base sur la loi d Ohm AV K x Papp I Avec I Courant inject aux bornes A et B AV Diff rence de potentiel mesur e entre les bornes M et N K Facteur d pendant de la g om trie du dispositif de mesure tel que Figure 111 44 Disposition g n rale des lectrodes de courant A et B et de potentiel M et N Les failles et les factures correspondent des zones de faiblesse qui sont g n ralement remplies d eaux interstitielles souvent charg es d ions en solutions qui facilitent la circulation des courants lectriques Ainsi dans un environnement relativement r sistif les failles se pr sentent sous forme de zones conductrices qu on peut facilement mettre en vidence par des lev s de r sistivit lectrique Utilis e en mode Sondage lectrique cette tec
26. duret totale par complexom trie Tableau 1V 28 R sultats des analyses de la duret totale DT mg l de MOYENNE Ann e universitaire 2012 2013 Page 121 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Annexe 2 Manuel d utilisation du Magn tom tre proton G 856 Magn tom tre proton Proc dure de mesure 1 Installation de l quipement La premi re des choses v rifier avant d aller sur terrain c est l tat des batteries la quantit de l huile au niveau du d tecteur et aussi avoir une id e sur la valeur moyenne du champ magn tique de la ville Pour commencer les mesures on va monter l appareil en connectant le d tecteur l unit principale apr s avoir le reli au tube porteur 2 Calibration de l appareil de mesure Le calibrage est une tape fondamentale pour d terminer si les valeurs mesur es sont r elles et inclues dans l intervalle du champ magn tique de l aire tudi e les tapes suivre sont v On clique sur TUNE une clique pour savoir l amplitude du signal qui doit tre comprise entre 0 0 et 9 9 une autre clique pour d terminer l intervalle du champ magn tique nT attribu e lors de la derni re mission SIG TUNE V5 510 Amplitude du signal Intervalle du champ comprise entre 0 et 9 9 magn tique nT v Pour introduire un nouvel intervalle du champ magn tique nT On clique sur SCHIFT et on entre la valeur voulu et on clique ENTER exemple le champ
27. e La zone centrale est repr sent e par les massifs des Rehamna oriental Jebilets centrales Guemassa la majeure partie du massif central et les Ann e universitaire 2012 2013 Page 16 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement boutonni res pal ozo ques du Haut Atlas occidental Elle est caract ris e par une s dimentation quasi continue du cambrien au westphalien accompagn s d un magmatisme bimodal dominance basique Cette zone affect e par une phase tectono m tamorphique intra westphalienne s intensifiant le long des zones de cisaillement et un m tamorphisme en contexte pizonal localement m sozonal en bordure des intrusions granitiques Huvelin 1977 e La zone occidentale correspond aux parties ouest de la Meseta c ti re nord occidentale des Rehamna et des Jebilets Elle est form e par des terrains peu d form s dont l ge s tend du Cambrien sup rieur au D vonien moyen avec une absence du Carbonif re expliqu e par une position structurale haute de cette zone Piqu 1979 Le m le c tier est s par du reste de la Meseta par une importante zone de cisaillement de direction NNE SSW Bordonaro et al 1979 e La zone Sud ou avant pays saharien se situ e au Sud de l accident sud atlasique et s tend jusqu la plateforme saharienne en bordure du craton ouest africain Dans cette zone affleurent des terrains dat s du Prot rozo que sup rieur au Carbonif re Les formations sont tabulai
28. eau en ammonium suivent l alcalinit de l chantillon analys 0 12 8 EU x 0 06 2 3 0 03 0 6 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P2 P3 P4 puitsP5 P6 P7 Puits Figure 11 27 Comparaison entre les teneurs en ammonium et le pH La repr sentation spatiale des concentrations montre l attribution de l activit agricole et l apport en mati re organique la variation des teneurs en ammonium en restant toujours loin de la valeur maximale admissible pour les normes d eau potable 0 5 mg l Ann e universitaire 2012 2013 Page 48 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement NH mg 1 236000 236500 237000 237500 L gende N Hu Village route nationale N 7 F 1 R seau hydrographique La S Puits Figure 11 28 Carte de distribution des ammoniums au niveau de l aire d tude d Dosage de N N0O2 diazotation AFNOR T90 023 Dans les milieux d agriculture intensive on rencontre des quantit s importantes en nitrite en raison de l usage des engrais et les pesticides cf Annexe 1 On constate d apr s la courbe Fig IL 29 que l ensemble des puits ne contiennent pas des fortes teneurs en nitrite et varient l g rement autours du m me ordre de grandeur part le puits P6 o on rencontre une l g re augmentation de 0 1 mg l 0 30 0 20 0 10 0 00 NO2 mg l P2 P3 P4 P5 P6 P7 Puits Figure 11 29 Variation du nitrite de l amont vers l aval La r partition spatiale des nitrites et propo
29. et Environnement INTRODUCTION Si la terre avait la grosseur d une orange d une grosse orange toute l eau du monde ne serait repr sent e sur cette orange que par une minuscule goutte d eau Paul mile Victor Cette goutte qui est l origine de toute la vie sur notre plan te se fait de plus en plus rare de plus en plus ch re et repr sente un souci majeur pour la plupart des pays du monde principalement dans les r gions o cette ressource est limit e Notre aire d tude qui correspond la r gion de Kettara ne fait pas exception compte tenu de climat et de ses ressources en eau tant souterraine que superficielle qui font face une forte demande r sultant d une part de la croissance de la population et d autre part des implications du d veloppement conomique De plus les s cheresses cons cutives qu a subies la zone depuis le d but des ann es 80 ont entra n une mobilisation de plus en plus importante des eaux souterraines sachant que l activit principale de 60 de la population est l agriculture Face cette probl matique une gestion durable des ressources en eaux devrait tre men e et exige la mise au point d un plan d exploitation ad quat au niveau de cette r gion Une connaissance de l hydrog ologie de cette zone et de son potentiel en ressources hydriques souterraine s impose galement La g ophysique appliqu e peut contribuer efficacement l am lioration de cette connaissance au moyen
30. et de son BAR OZ de a D a ae 57 Ann e universitaire 2012 2013 Page 127 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Figure III 38 Repr sentation sch matique du vecteur champ magn tique nr 58 Figure III 39 Nature dipolaire du champ magn tique terrestre nn 59 Figure IIL 40 Variation de la forme des anomalies magn tiques en fonction de l inclinaison du vecteur champ MASON CO EL OS LRO an a es ee ei a ue 59 Figure III 41 Mise en uvre d un lev magn tique 60 Figure III 42 Illustration sch matique de la r duction au p le 1 Anomalie magn tique provoqu e par un dyke vertical une latitude moyenne 1 45 2 R sultat de la r duction au p le de la m me anomalie 62 Figure III 43 Illustration du principe g n ral de la prospection lectrique nes 63 Figure III 44 Disposition g n rale des lectrodes de courant A et B et de potentiel M et NN 64 Figure 45 Dispositif Schlumberger nes ne dsasnsne naine 65 Figure TL46 Sch ma d un dispositif WeNN T nmeteencssssinessnessnuessnennensnennunns 65 Figure III 47 Etablissement d une pseudosection dans le cas d un dispositif multi lectrodes mis en uvre en configuration Wenne ic ian 66 Figure 111 48 Illustration du principe d un sondage RMN nr rrrrrnrrrnrnrnrnrnrnnrnrnrnennnnrnenennnnnnennnnnnnnss 67 Figure III1 49 Appareillage de la r sonance magn tique des protons rennes 68 Figure III 50 Illustration sch matique du pri
31. impulsion on a choisi 12 moments ce param tre permet une mesure plus d taill e puisque le nombre des moments indique la subdivision du volume investigu en plusieurs niveaux La dur e d impulsion tait de l ordre de 240 ms avec un nombre de stacks de 250 afin d augmenter le rapport signal bruit L option de filtration permet d liminer les signaux dont la valeur est un multiplicateur de la valeur d termin e par l op rateur on a choisi de filtre avec la valeur 50 Hz et ses multiplicateurs 100 150 Le pulse singulier permet de mesurer la constante du temps de d croissance du signal T2 qui est li e l environnement dans lequel se situent les protons Les principaux facteurs q i vont influencer la constante de temps sont la taille moyenne de pores et l inhomog n it du champ statique Plus la taille de s de la Ann e universitaire 2012 2013 Page 106 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement roche est grande porosit totale lev e plus le temps de d croissance est long Tableau III 21 Tableau 111 21 Valeurs du temps de d croissance de quelques formations aquif res Chalikakis 2006 Types de formations aquif res Temps de d croissance T ms Argiles sableuses Sables argileux sables tr s fins Sables fins 120 180 Sables moyens Sables gros grains et graveleux 180 300 Ciraviers 300 600 Eau libre 600 1 000 Apr s l introduction de l ensemble des param tres de c
32. ionis e 1000 m e R sultats Tableau IV 26 R sultats des analyses de nitrites NO2 ECART ENNE 0 031 0 092 0 092 0 031 0 092 0 060 0 075 0 02 0 089 0 035 0 104 m Too 0 036 0 107 0 060 0 058 0 002 0 019 0 057 0239 ps P7 n 0 106 0 002 0 036 0 107 5 Dosage de l Alcalinit l inverse de l acidit l alcalinit d une eau correspond la pr sence de bases et de sels d acides faibles Dans les eaux naturelles l alcalinit r sulte le plus g n ralement la pr sence d hydrog nocarbonates carbonates et hydroxydes D autres sels d acides faibles peuvent aussi tre dos s et interf rent dans la mesure acides humiques phosphates citrates tartrates La silice ionique peut aussi interf rer notamment lorsque le pH est sup rieur 8 5 On distingue comme pour la mesure de l acidit deux titres qui sont le titre alcalim trique ou titre alcalim trique simple TA et le titre alcalim trique complet TAC Ann e universitaire 2012 2013 Page 119 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement e Principe Ces d terminations sont bas es sur la neutralisation d un certain volume d eau par un acide min ral dilu en pr sence d un indicateur color R actifs Acide chlorhydrique ou sulfurique 0 02 N Solution de ph nolphtal ine dans l alcool 0 5 voir acidit Solution de vert de bromocr sol et de rouge de m thyle e Mode op ratoire v D terminatio
33. magn tique terrestre Marrakech est 40 600 nT ENTER i v La derni re tape est de v rifier si amplitude du signal est assez lev e pour prendre des mesures en cliquant TUNE Ann e universitaire 2012 2013 Page 122 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 3 Mesure sur terrain La r ception des mesures ce fait apr s avoir v rifi l tat des batteries qui est un voltage de 8 7 V et qui doit tre sup rieur 7 5 V pour commencer les mesures On clique READ deux fois une pour savoir l tat des batteries et une autre pour lancer le mesure BATT Voltage des batteries 8 7 40 650 Valeur du champ magn tique nT 15 Num ro de la station de mesure STORE RECALL Pour utiliser la m moire La m morisation des r sultats obtenus sur terrain se fait en cliquant STORE puis RECALL NB le champ magn tique terrestre mesur doit tre stable d une station l autre en ne d passant pas 20 nT Ann e universitaire 2012 2013 Page 123 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Annexe 3 Manuel d utilisation du Susceptibilim tre MAGNETIC SUSCEPTIBILITY METER SM 20 La susceptibilit magn tique des roches est le rapport de l aimantation produite dans la roche au champ magn tique terrestre qu on va la mesurer l aide de l instrument Magnetic susceptibility meter SM 20 1 Mesure de la susceptibilit magn tique des roches a Mesures instantan es
34. mobile l instant t Cr base champ mesur par le magn tom tre de base au m me instant R f rence Valeur moyenne du champ magn tique terrestre dans le secteur tudi gt R duction au p le La r duction au p le consiste appliquer aux donn es magn tiques corrig es des variations diurnes un op rateur math matique permettant d liminer les distorsions induites par l inclinaison du vecteur champ magn tique terrestre Les donn es sont transform es comme si elles taient acquises au niveau des p les magn tiques o le vecteur du champ g omagn tique est vertical Ainsi une anomalie bipolaire constitu e d un positif et d un n gatif provoqu e par un corps vertical la latitude similaire celle du lieu d tude se transformera apr s r duction au p le en une anomalie unipolaire form e uniquement d un positif centr sur ce corps Fig II 42 ce qui facilite de beaucoup l interpr tation Ann e universitaire 2012 2013 Page 61 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Figure 111 42 Illustration sch matique de la r duction au p le 1 Anomalie magn tique provoqu e par un dyke vertical une latitude moyenne 1 45 2 R sultat de la r duction au p le de la m me anomalie Ann e universitaire 2012 2013 Page 62 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement IIL 1 3 M thode de tomographie lectrique La technique d imagerie ou tomographie lectrique es
35. profils multiples de r sistivit correspondant des espacements d lectrodes de plus en plus grands Plusieurs configurations d lectrodes se pr tent ce type de mesures Dans le cas d une configuration classique de type Wenner on proc de une augmentation progressive du nombre n de s paration unitaire a entre les lectrodes Fig III 45 et II1 46 Figure 111 46 Sch ma d un dispositif Wenner Les valeurs de la r sistivit ou de la chargeabilit sont report es au milieu du dispositif une pseudo profondeur proportionnelle n Ceci conduit l tablissement d une pseudosection Ann e universitaire 2012 2013 Page 65 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Mesure C CET n 1 A M N a n 1 AK o o o o o o o o o o o n 2 g o o o o o 0 o o o o o o o NE3 mm o o o o o o o o o N 4 D D o o o o o o o o N S mmmmmmmmmmmmmc o o o o o N 6 mme o o Figure 111 47 Etablissement d une pseudosection dans le cas d un dispositif multi lectrodes mis en uvre en configuration Wenner Afin d obtenir une image quantitative repr sentant les variations de la r sistivit ou la chargeabilit r elle du sous sol en fonction de la vraie profondeur il est n cessaire d inverser la pseudosection Cette inversion des donn es est r alis e suivant un processus it ratif qui tente de minimi
36. terrestre Fa une intensit maximale d environ 60000 nT aux p les magn tiques et minimale de l ordre de 30000 nT l quateur magn tique Au Maroc la valeur de F avoisine les 40 000 nT Ann e universitaire 2012 2013 Page 58 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Sie Au Canada latitude 50 intensit 60000 nT inclinaison 80 AON En Guin e latitude 12 intensit 32000 nT inclinaison 0 SE GK intensit 40000 nT inclinaison 45 Se A AS En RDC latitude 5 intensit 34000 nT inclinaison 35 Figure 111 40 Variation de la forme des anomalies magn tiques en fonction de l inclinaison du vecteur champ magn tique terrestre Ann e universitaire 2012 2013 Page 59 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Parfois le champ magn tique de la Terre se trouve amplifi par la pr sence de concentrations variables des min raux magn tiques La prospection magn tique a pour but de d celer ces concentrations partir de la mesure des anomalies magn tiques qui leur sont associ es La premi re tape consiste effectuer des mesures qui permettent l acquisition de donn es qui seront ensuite corrig es trait es et mises en plan Les cartes obtenues mettent en relief les anomalies magn tiques dont l interpr tation peut tre pouss e jusqu la d termination des dimensions et de la profondeur des corps magn tiques responsables des anomalies 1
37. tre entre la station et la surface de r f rence Son objectif est donc de ramener toutes les mesures une m me altitude Elle est obtenue l aide de l expression suivante gF 0 3086 Az d Correction de Bouguer gp Si p est la densit moyenne de la couche comprise entre la station de mesure et la surface de r f rence la valeur de g devra tre corrig e pour liminer l effet de cette couche qu on consid re comme infinie C est ce quon appelle correction de tranche plate ou simplement de plateau La correction apporter est gB 0 042p Az e Correction de latitude La valeur de g varie en fonction de la latitude pour deux raisons le rayon de la Terre diminue de l quateur vers les p les la Terre est aplatie aux p les la force centrifuge due la rotation de la Terre diminue quand on s approche de son axe de rotation en allant de l quateur vers les p les La correction de latitude tente d liminer cette variation non g ologique f Correction topographique gr Elle tient compte du d ficit ou du surplus de masse autour de la station de mesure qui a un effet sur la mesure au niveau de la station Pour faciliter l limination de cet effet ind sirable on subdivise la masse en prismes dont on calcule le volume et l effet gravim trique Pour se faire on se sert d abaques et de tableaux empiriques tels que celui de Hammer Apr s la correction des donn es brutes les valeurs deviennent com
38. tude Master Eau et Environnement e Un volet g ophysique ax d abord sur l analyse et l interpr tation de donn es gravim triques disponibles afin de compl ter la caract risation structurale de la zone d tude entam e dans le volet hydrog ologique Cette premi re phase sera suivie par la r alisation d une campagne de mesures g ophysiques par tomographie lectrique et r sonance magn tique des protons dans l objectif d identifier des zones productives o l on pourrait r aliser avec succ s des sondages d exploitation des eaux souterraines Ce travail a t r alis en collaboration entre l quipe de recherche G nie Civil et Ing nierie G ologique de la Facult des Sciences et Techniques et le Laboratoire des Sciences de l Eau et de l Environnement du Centre National d Etudes et de Recherches sur l Eau et l Energie CNEREE Ann e universitaire 2012 2013 Page 10 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Pr sentation du Centre National d Etudes et de Recherches sur l Eau et l Environnement L organisme d accueil tait cr dans le cadre du plan quinquennal de d veloppement conomique et social 2000 2004 par le Minist re de l Education Nationale de l Enseignement sup rieur de la Formation des cadres et de la Recherche scientifique le Centre National d Etude et de Recherche sur l Eau et l Energie CNEREE s inscrit dans le cadre de la politique g n rale que se trace l unive
39. une cl pour la compr hension des structures tectoniques du Boulonnais et de l Artois France Bulletin de la Soci t G ologique de France 172 3 267 274 doi 10 2113 172 3 267 FABRE J 1971 Structure de l Alg rie saharienne El ments pour une carte tectonique Bull Serv G ol Alg rie nouvelle s rie V 41 p 161 185 GAILLET J L et BORDONARO M 1981 La tectogen se hercynienne dans le massif dinantien des Jebilet centrales Maroc Sci G ol Bull 34 p 117 122 GERARD A et GRIVEAU P 1972 Interpr tation quantitative en gravim trie ou magn tisme partir des cartes transform es de gradient vertical Geophys Prospect 20 459 481 HATHOUTI M 1990 Etude gravim trique et magn tique des amas sulfur s vis ens de la r gion de Marrakech PHD Thesis Universit des sciences et techniques du Languedoc Centre g ologique et g ophysique Montpellier France PAGES HOEPFNER C 1987 La tectonique hercynienne dans l Est du Maroc HUNTLEY D NOMMENSEN R STEFFEY D 1992 The use of specific capacity to assess transmissivity in fractured rock aquifer Ground Water 30 3 396 402 HUVELIN P 1977 Etude g ologique et gitologique du Massif hercynien des Jebilet Maroc occidental Notes et m moires du service g ologique du Maroc Rabat 232 bis 307p JABRAOUI R RAHIM A 2004 Etude g ologique et g ophysique des amas sulfur s de Benslimane Jebilet Centrales Rapport de projet
40. 0 236000 238000 Bouhane Bouhane 146000 144000 _ 142000 15 16 17 18 19 15 16 17 18 19 ane ne ce End DR UN DEN rc es Route nationale N 7 TT Route nationale N 7 2 R seauhydrographique T Villages R seau hydrographique T Villages e e Figure III 51 Carte de l anomalie de Bouguer 1 Carte gravim trique anomalies r gionales 2 de la r gion de Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 69 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement L examen de la carte gravim trique r siduelle ainsi calcul e r v le l existence de plusieurs anomalies positives et n gatives qui refl tent les variations de la densit des roches en subsurface l chelle de la zone prospect e Les anomalies positives dont l axe est repr sent par un trait continu rouge correspondent aux zones de plus forte densit Elles devraient co incider avec les affleurements de roches plus denses et ou moins alt r es Les anomalies n gatives repr sent es par des traits discontinus jaunes indiquent soulignent les zones de faible densit telles que celles de plus forte paisseur de la couche alt r e L un des faits marquant qui ressort de l analyse de cette carte c est l allongement pr f rentiel des anomalies gravim triques selon une direction N30 environ 234000 236000 238000 Bouhane m Route nationale N 7 oP Axe gra
41. 000 236000 238000 L gende Prolongement e Gradient horizontal e ler sis 250m lAnalyse des contacts Prolongement Prolongement 4 Sens du pendage Vers le haut 100m Vers le haut 500m Faille Figure 111 56 Contacts gravim triques obtenus partir des maxima du gradient horizontal calcul pour la carte d anomalies r siduelle et pour ses prolongements vers le haut 100 m 250 m et 500 m Ann e universitaire 2012 2013 Page 74 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 234000 236000 238000 Bouhane p u 236000 LEGENDE Len Leo Las ll Z lo Figure 11 57 Sch ma structural de la zone d tude compl t par les lin aments gravim triques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de contact 4 Failles interpr t es 5 Direction de pendage Ann e universitaire 2012 2013 Page 75 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement III 2 2 Prospection magn tique En raison de son int r t minier le secteur de Benslimane a fait l objet de nombreux travaux de reconnaissance g ologiques et g ophysiques Parmi ces travaux on peut citer le lev de prospection magn tique r alis en 2004 dans le cadre d un projet de fin d tude en collaboration entre les FST de Marrakech et de Beni Mellal et Managem Jabraoui amp Rahim 2004 Ce lev qui ciblait principalement le chapeau de fer de Benslimane couvre une superfic
42. 11 1 3 2 Mise en uvre sur le terrain La mise en uvre d un lev magn tom trique s effectue l aide de deux magn tom tres Le premier qui sert de station de base est maintenu fixe en un m me point durant toute la p riode du lev Il permet de mesurer les variations temporelles du champ magn tique terrestre intervalles de temps r guliers Le second magn tom tre est utilis pour mesurer les variations du champ magn tique terrestre le long des lignes du lev Les deux magn tom tres doivent tre synchronis s et l op rateur doit tre d pourvu de tout objet m tallique susceptible d ajouter du bruit aux mesures Fig III 41 Station de Base Figure 111 41 Mise en uvre d un lev magn tique Ann e universitaire 2012 2013 Page 60 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I11 1 3 3 Correction et traitement des donn es gt Correction diurne Au cours des lev s magn tiques l intensit du champ magn tique subit des variations journali res Il est donc n cessaire de soustraire ces variations ind sirables dans le temps de mesures effectu es pour ne laisser que les variations spatiales qui ne refl tent que les variations de la teneur du sous sol en substance magn tique Cette correction se fait l aide de la formule suivante Crcorrig Crmobite Crhase R f rence Crcorrig Champ total corrig des variations diurnes Cr mobie Champ mesur par le magn tom tre
43. 2 12 33 Ann e universitaire 2012 2013 Page 84 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 0 Terrain superficiel Complexe conducteur Substratum faill faille Figure IIl 67 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ10 UV Sondage lectrique SJ 11 Ce sondage lectrique pr sente une allure en fond de bateau Son traitement par le programme RESIXP permet d obtenir un mod le quatre couches qui sont interpr t es de point de vu lithologique selon le sch ma de la figure IIL 69 c est dire un terrain superficiel de faible paisseur recouvrant un complexe conducteur qui correspondrait des schistes alt r s lesquels surmontent un substratum fractur au sommet et contenant des passages de quartzite ou de calcite en profondeur out La F E E s N gt i 4 Em x a 6 Lu C a Z a E T 9 t T 18 iL 4 i 1a L aGa 14 1 18 188 1888 AB 2 Cm RESISTIVITY lt Ohm m Figure 111 68 Allure du sondage lectrique SJ11 L coup de prise observ a AB 50m est d la pr sence d une h t rog n it locale correspondant une fracture qui peut tre soit colmat soit libre contenant de l eau Guessous 1996 Tableau 111 11 R sultats d interpr tation du sondage lectrique SJ11 par RESIX Plus Sondage R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur lectrique SJ11 p1 38 9 p2 16 6 p3 1405 6 p4 207 3 4 8 Ep1 1
44. 2012 2013 Page 116 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 2 Dosage des chlorures AFNOR T90 014 M thode de Mohr e Principe Les chlorures sont dos s en milieu neutre par une solution titr e de nitrate d argent en pr sence de chromate de potassium La fin de la r action est indiqu e par l apparition de la teinte rouge caract ristique du chromate d argent R actifs Acide nitrique pur Carbonate de calcium pur Solution de chromate de potassium 10 Solution de nitrate d argent 0 1 N e Mode op ratoire Introduire 100 ml d eau analyser pr alablement filtr e si n cessaire Ajouter 2 3 gouttes d acide nitrique pur puis une pinc e de carbonate de chaux et 3 gouttes de solution de chromate de potassium 10 Verser alors au moyen d une burette la solution de nitrate d argent jusqu apparition d une teinte rouge tre qui doit persister 1 3 minutes Soit V le nombre de millilitres de nitrate d argent 0 1 N utilis s e R sultats Tableau 1V 24 R sultats des analyses des chlorures et de NaCl 156 195 94 67 118 33 113 6 187 2 187 2 194 07 194 07 146 73 Ann e universitaire 2012 2013 Page 117 En D 8 20 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 3 Dosage de N NH4 par bleu d indoph nol AFNOR T90 015 longueur d onde 630 nm e Principe En milieu alcalin et en pr sence de nitroprussiate qui agit comme un catalyseur les ions a
45. 400 E 200 OA 0 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Puits Figure 11 33 Variation de la duret totale de l amont en aval Ann e universitaire 2012 2013 Page 51 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement L gende P o Village Route nationale N 7 F R seau hydrographique jm Puits Figure 11 34 Carte de la distribution de la duret totale au niveau de l aire d tude g Caract risation de la nature des faci s par l hydrochimie des eaux On a essay de d terminer la nature des faci s dont les eaux d infiltration circulent pour cette fin on a report les r sultats des analyses sur le diagramme de Piper l aide du logiciel Diagrammes l information a t retir au moyen de l option du diagramme de Piper 100 Hyper chlorur e calcique Hyper sulfat e calcique tilorai e E g et sulfat e Calcique t A migni donis TNT ri biorur e eg J Bil arbnat e gt sodique et i X calcique et potassique X y magn sienne auidt s Hyper chlorur e Bi Carbonat e k _ sodique calcique BiCarbonat e 4 Sodique et x potassique ss ER VER SERRE pe Y V ER RER EOT e e a a D EEEER Fo Rs aE Yo A gaa e dominants Peer A ne Ca CIENO3 Bi Carbonat e sodique Figure 11 35 R partition des puits sur le diagramme de piper suivant la nature des faci s Ann
46. 7 Ep2 5 8 Ep 3 9 6 Ann e universitaire 2012 2013 Page 85 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement D apr s ces donn es on peut retirer cette interpr tation g o lectrique fig II 71 o on remarque que le niveau inf rieur du substratum est tr s faill s par rapport au niveau sup rieur 0 PRE Terrain superficiel Complexe conducteur Zone fractur e Substratum Passage de quartzite ou de calcite 15 Faille Figure 111 69 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ11 Sondage lectrique SJ 13 La courbe de ce sondage lectrique a une allure en fond de bateau Le mod le calcul correspondant est constitu de quatre terrains interpr t s comme suit Fig III 7 0 e Le premier terrain est relativement r sistant attribu des encroutements superficiels e Le deuxi me terrain correspond aux schistes tendres alt r s e Les deux derniers terrains correspondent au substratum avec une partie sup rieure probablement fractur e et une partie inf rieure plus saine 1 N F L 9 1 N z gt x 7 5 GI o Li 3 h B A T 4 18 188 1888 18 1 18 188 1886 AB 2 lt m RESISTIVITY lt Ohm m Figure 111 70 Allure du sondage lectrique SJ13 Ann e universitaire 2012 2013 Page 86 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau III 12 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ13 pa
47. 8 e Le premier terrain est relativement r sistant attribu des limons encro t s e Le deuxi me terrain correspond aux schistes tendres alt r s ayant une paisseur de 4m e Les deux derniers terrains correspondent au substratum fractur au sommet et saint la base 18 N E 9 1 N gt 1aaa S gt x a a 2 an m L T F Fa A m 3 fan A A fan 18 4 18 L LOG 14 1 18 188 1808 AB 2 lt m RESISTIVITY lt COhm m Figure 111 78 Allure du sondage lectrique SJ39 Ann e universitaire 2012 2013 Page 90 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau III 16 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ39 par RESIX Plus Sondage R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur lectrique SJ39 p1 119 8 p2 58 8 p3 666 2 4 8 Ep1 0 8 Ep 3 1 bpa a EN 0 Terrain superficiel Complexe conducteur Zone tr s fractur e 10 Substratum 15 Zone saine faille Figure 11 79 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ39 Conclusion L analyse des r sultats de la r interpr tation des huit sondages lectriques permet de retenir particuli rement les points suivants Les mod les de r sistivit intrins que mis en vidence dans le cadre de la pr sente tude permettent d identifier plusieurs entit s g o lectriques diff renci es par leurs r sistivit s intrins ques et interpr t es typiqueme
48. D apr s la r partition spatiale Fig 11 32 on remarque une augmentation au niveau de la partie m ridionale du secteur d tude cette anomalie peut tre expliqu par Ann e universitaire 2012 2013 Page 50 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement l action des effluents venant de la mine abandonn e ce qui acidifier d avantage les eaux souterraines 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 235 230 225 220 215 HCO mg 1 236000 236500 237000 237500 L gende N 0 C Village Route nationale N 7 r seau hydrographique S Puits Figure 11 32 Carte de la distribution des bicarbonates au niveau de l aire d tude f Dosage de la duret totale par complexom trie C est un indicateur de la min ralisation de l eau correspond la somme de la duret permanente et temporaire Elle est appel e duret calcique et magn sienne exprimant la concentration en CaCO3 en mg l Nous avons une forte variation de la duret d apr s la courbe ci dessous Fig I1 33 o on constate que les puits P3 et P4 contiennent des fortes concentrations en CaCO3 Fig I1 34 c est expliqu par l existence des schistes calcaires ce qui favorise l enrichissement des eaux infiltr es suite l change avec les faci s calcaires Ces eaux sont consid rer comme des eaux dures puisque leurs duret d passe 75 mg L de CaC03 c est dire 7 5 de TH calcique 800 g _ 600 IM
49. D D DUO D D SO vd Ann es 2 0 Vitesse en m s me O Mois Figure 1 11 a Vitesse moyenne annuelle du vent en m s de 1998 jusqu 2011 b Vitesse moyenne mensuelle du vent de l an 2011 d clar e par la station Abadla Donn es ABHT 2013 Ann e universitaire 2012 2013 Page 27 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I 4 Cadre Hydrologique La nature peu accident e de la topographie de la zone d tude a permis la mise en place d un r seau hydrographique peu d velopp Ce r seau est repr sent par quelques talwegs comme oued Mesret et oued Menili qui drainent les eaux de pluie dans cette zone du Nord Est vers le Sud Ouest en direction d Oued Tensift situ plus loin vers le sud Kadiat Hamra E o Kadiat hib L gende R seau hydrographique Puits Figure 1 12 R seau hydrographique de la r gion de Kettara avec l attribution de la classification de Strahler Ann e universitaire 2012 2013 Page 28 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement EME PARTIE ETUDE HYDROG OLOGIQUE Ann e universitaire 2012 2013 Page 29 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I Etude Hydrog ologique II 1 Synth se des tudes hydrog ologiques ant rieures Le massif des Jebilet centrales a fait l objet de plusieurs tudes g ologiques acad miques dont on peut citer essentiellement celles d El Mandour 1990 et de Guessous 1996 La synth s
50. ENOV A G SCHIROV M LEGCHENKO A BURSTHEIN A et PUSEP Y A 1988 Dispositif de mesure des param tres des gisements sousterrains FR 2 602 877 B1 France VARIAN R H 1962 Ground liquid prospecting method and apparutus US patent 3019383 VOUILLAMOZ J M 2003 la caract risation des aquif res par une m thode non invasive les sondages par r sonance magn tique protonique Th se de 3 me cycle Univ De Paris XI Ann e universitaire 2012 2013 Page 133
51. Figure IIL 67 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ10 rennes 85 Figure IIL 68 Allure du sondage lectrique SJ1 1 sssssssssssesssessrsssrrensnessrrssrrensnensnrssnnennnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnen nnen nnnn nenna 85 Figure IIL 69 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ11 nn 86 Figure III 70 Allure du sondage lectrique SJ13 sesssssesssessrssssrensnessrrssrnensnensnrnsnnennnnnnnrnnnnennntnnntnnntennnennnnnnnnennnnnnnnnnnea nnna nn enans 86 Figure III 71 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ13 rss 87 Figure IIL 72 Allure du sondage lectrique SJ22 sesssssesssessrssssrensnessrrssrnennnensnnesnnennninnntnnntnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnna nnna nnna tennas 87 Figure III 73 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ22 rennes 88 Figure III 74 Allure du sondage lectrique SJ23 sesssssesssessrsssrrensnessrrssrnensnensnrennnennnennntennnennntnnnnnnnnennnennnnnnnnnnnnnnnnne nnen nnna nenna 88 Ann e universitaire 2012 2013 Page 128 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Figure IIL 75 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ23 rennes 89 Figure III 76 Allure du sondage lectrique SI31 5 38esnnsens nement dennnorntnonuuuns 89 Figure III 77 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ31 nn 90 Figure III 78 Allure du sondage lectrique SJ39 sssssssessssssrsssrrensressrrsrn
52. IG Universit Cadi Ayyad Centre National d Etudes et de Recherches sur l Eau et l Environnement Universit Cadi Ayyad Facult des Sciences et Techniques Marrakech D partement des Sciences de la Terre Master Eau et Environnement L intitul du projet de fin d tude Apport des m thodes g ophysiques et des analyses hydrochimique la reconnaissance de l hydrog ologie de la r gion de Kettara Jebilets centrales Maroc R alis par Meriem SNINEH Soutenu le 28 Juin 2013 devant le jury compos de MM Mohammed JAFFAL Professeur la FST de Marrakech Encadrant Abdessamad HEJJAJ Chercheur au CNEREE Co encadrant Azzouz KCHIKACH Professeur la FST de Marrakech Examinateur Lahoucine HANICH Professeur la FST de Marrakech Examinateur Ann e universitaire 2012 2013 Fiche technique Auteur Meriem SNINEH Titre Apport de la tomographie lectrique et de la r sonance magn tique des protons la reconnaissance hydrog ologique de la r gion de Kettara Jebilets centrales P riode 06 F vrier la fin du mois Mai Encadrant Pr Mohammed JAFFAL Organisme d accueil Centre National d tudes et de Recherches sur l Eau et l Environnement CNEREE Int r t de l tude La r gion de Kettara reconnait un tat d ficitaire en termes de ressources en eau souterraines face cette probl matique il est n cessaire d valuer les potentialit s en ressources hydrique souterraine afin de d fi
53. IT 95 montre aussi clairement l aspect tr s bruit des donn es Figure 111 94 Signaux RMP enregistr s pour les douze impulsions utilis es 71 B ade r 3220 8 7414 2459 4 amp E 1087 94 eo m nd e T T T T T T T 1155 857 2 16293 2002 7 37754 47481 57208 66935 706 3 8539 0 11 7 legend FID1 noie ve ft Figure 111 95 Courbe du sondage RMP r alis dans le secteur de Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 109 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Malgr ce bruit nous avons essay d inverser les donn es l aide du logiciel SAMOVAR Les r sultats de cette inversion pr sent s sur la figure 111 96 font part de la pr sence d eau souterraine trois niveaux diff rents avec des pourcentages qui d passent les 100 ce qui est videmment compl tement insens Vu les limites de filtrage du bruit du logiciel SAMOVAR nous avons contact un sp cialiste de la RMP en l occurrence M Konstantinos de l universit de Rouen en lui demandant de tenter le traitement avec le logiciel plus performant NUMRUN qui n est pas notre disposition La conclusion de M Konstantinos c est que les donn es sont tr s bruit s et non exploitables Ainsi bien que l
54. MeSur ss ssssssressnenrrssrnssnensneornssnnnsnnnnnnonnennrennnonnnnnnennnnnnnonnnnnnennnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnennnnnnnn neeaae 104 Tableau III 20 Valeurs du temps de d croissance de quelques formations aquif res Chalikakis OO a D T E N E E E T 107 Tableau IV 21 les volumes utilis s pour pr parer la solution talonne et les chantillons mesurer 115 Tableau IV 22 R sultats des analyses des sulfates inner 116 Tableau IV 23 R sultats des analyses des chlorures et de NaCI nn 117 Tableau IV 24 R sultats des analyses de l ammonium ren 118 Tableau IV 25 R sultats des analyses de nitrites sn 119 Tableau 1V 26 R sultats des analyses des Bicarbonates rennes 121 Tableau IV 27 R sultats des analyses de la duret totale nn 121 Ann e universitaire 2012 2013 Page 130 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement R f rence bibliographique AARAB E M 1984 Mise en vidence du caract re cog n tique des roches magmatique basiques et acides dans la s rie volcano S dimentaire de Sarhlef Jebilets Maroc hercynien Th se de 3 me cycle Univ Nancy AARAB E M 1995 Gen se et diff renciation d un magma thole tique en domaine extensif intracontinental l exemple du magmatisme pr tectonique des Jebilets Maroc hercynien Th se Doctorat D tat Univ Cadi Ayyad Marrakech Maroc 253 pp ARCHIBALD N GOW P amp BOCHETTI F 1999 Multiscale edge ana
55. P 1924 La courbe du sondage lectrique SJ12 associe les deux formes typiques cloche et fond de bateau utilis es habituellement pour qualifier ce type de repr sentation De telles variations pour une longueur du dispositif de l ordre de 200 m t moigne de l h t rog n it de la g ologie en subsurface avec une volution en profondeur vers des valeurs plus lev es a 2 l C 9 IN L gt z x on Le en c Embrayage a uv 2 Z _ A Lil Qz T A A T 3 4 1 1a 104 140a l u 10e 100 18 AB 2 lt m RESISTIVITY lt Ohm m Figure 111 64 Allure du sondage lectrique SJ12 Tableau 111 9 R sultats d interpr tation du sondage lectrique SJ12 par RESIX Plus El El SJ12 R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur P4 4582 Le mod le d inversion calcul Fig IL 64 montre la superposition de cinq terrains qu on peut interpr ter comme suit compte tenu du forage m canique voisin puisqu il s agit d un sondage lectrique d talonnage e Le premier terrain correspondrait des alluvions transport es par l Oued puisque ce sondage se situe au niveau d un talweg e Le deuxi me terrain correspond des schistes encro t s et des limons e Le troisi me et le quatri me terrain correspond aux schistes alt r s dont la r sistivit est inversement proportionnelle au degr d alt ration e Le dernier terrain attribu au substratum constitu du schiste gris ave
56. a boucle W8 11 36 8 N31 57 16 1 434 W 8 17 38 9 N31 51 13 3 432 W 8 11 41 7 N 31 51 15 2 427 Figure 111 87 Repr sentation sch matique des W8 11 39 7 N 31 51 179 429 points de mesures du champ magn tique terrestre L ordre de grandeur du champ magn tique terrestre dans la r gion de Kettara est de 40675 9 nT qui est proche de la moyenne de la ville de Marrakech 40600 nT variant tr s peu l chelle de la zone de d ploiement de la boucle Fig 90 au cours des mesures on a constat que la stabilit de ce dernier au niveau de la boucle tait de l ordre 2 nT c est dire que nous pouvant passer aux autres mesures puisqu on ne s approcher pas de la condition de limite variation de 20 nT Tableau 111 18 Valeur moyenne du champ magn tique terrestre mesur au coin de la boucle et sur ses diagonales 1 2 Valeur moyenne h D De 40 656 40 656 4 40 679 9 40 681 7 40 675 9 40 674 1 magn tique terrestre nT partir du moyenne du champ magn tique mesur on peut d terminer la fr quence de Larmor qu on va utiliser lors du lev RMP Ann e universitaire 2012 2013 Page 102 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement TOTAL INTENSITY NT YE a 200 0 HDL LOAF J10 Conteus JIncatral 2500 EL n e Fi p ri h j Cl 2 a ES 3 I ue RCA F i LE V F r Ja 3 WE HU LE Fame K M S
57. age des quipements NUMIS PluUS s ssssssssssssessressrrsnrrensnensrresnnsnnnennnensnnennnnesnensnees 105 Figure IIL 91 Param tres configur s sur le logiciel Prodiviner sn 106 Figure IIL 92 Courbes du signal et du bruit au cours de mesure et apr s accumulation 107 Figure IIL 93 R sultats du sondage RMP au niveau de la r gion de Kettara pr s du Douar Benslimane 108 Figure IIL 94 Signaux RMP enregistr s pour les douze impulsions utilis es 109 Figure IIL95 Courbe du sondage RMP r alis dans le secteur de Benslimane ss 109 Figure 11 96 R sultats de l inversion des donn es recueillies du sondage RMP de Benslimane 110 Figure III 97 Carte de synth se des r sultats des diff rentes tudes g ophysiques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de contact 4 Failles interpr t es 5 Direction de pendage 6 Lin aments magn tique 7 Zones magn tique 113 Figure 1V 98 Courbe d talonnage des sulfates rennes 116 Liste des photos Photo II 1 Schistes de Sarhlef aux alentours du Douar Benslimane nn 38 Photo II 2 Filons de quartz laiteux pr s du Douar Benslimane inner 38 Photo II 3 Fracturation de direction N150 sur le socle hercynien pr s du Douar Benslimane se 39 Photo II 4 Mallette des analyses physico chimique in Situ sn 44 Photo II 5 SpectrophotomM tre se ssssssressrenrrssrrssnresnennn
58. ance CHENNOUF T KHATTACH D MILHI A ANDRIEUX P et KEATING P 2004 D termination de la structure du bassin des Triffa par interpr tation conjointe des donn es gravim triques et sismiques implications hydrog ologiques r sum tendu in Actes du 2e Colloque de g ophysique appliqu e pp 30 32 CORDELL L GRAUCH V J S 1982 Mapping basement magnetic zones from aeromagnetic data in San Juan basin New Mexico in The Utility of Regional Gravity and Magnetic Anomaly Maps SEG Publication pp 181 197 Ann e universitaire 2012 2013 Page 131 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement DAHLIN T 2001 The development of DC resistivity imaging techniques Computers amp Geosciences 27 9 1019 1029 EDWARDS L S 1977 A modified pseudosection for resistivity and induced polarization Geophysics 42 5 1020 1036 EI MANDOUR A 1990 Actualisation des connaissances hydrog ologiques du massif des Jebilet Meseta occidentale Maroc EMBERGER L 1955 Une classification biog ographique des climats Travaux Laboratoire Botanique Zoologie Facult des Sciences Service Botanique Montpellier 7 3 43 Carte bioclimatique ESSAIFT A 1995 Relations entre magmatisme d formation et alt ration hydrothermale l exemple des Jebilet Centrales Hercynien Maroc M moires G osciences Rennes 66 340 EVERAERTS M et MANSY J L 2001 Le filtrage des anomalies gravim triques
59. anomalies 234000 236000 238000 Bouhane A Gabbro micro garbbro Chapeau 92 7 Schistes Schistes AT roma de Fer ergteux calcaires LA roma nors Fi Ba R seau ses Limite de l tude Kama Vilages ratoni hydro ses gravim trique d vers N 7 lie be Axe gravim trique n gatif fs 500m D cai Axe gravim trique positif Figure III 53 Superposition des donn es g ologiques et des axes gravim triques la carte du gradient vertical des anomalies r siduelles Les anomalies n gatives correspondant la couleur bleue sur la carte gravim trique r siduelle Fig IL 52 occupent la partie centrale de la grille de lev Cette zone est caract ris e par une topographie tr s peu accident e avec de faibles variations du relief qui d finissent un r seau hydrographique parfois peine identifiable Cette zone co ncide avec des recouvrements quaternaires qui repr sentent souvent les seules terres cultiv es de la r gion Pour expliquer les anomalies gravim triques n gatives pr cit es on peut envisager un paississement de la couche alt r e du socle hercynien qui constitue le r servoir aquif re superficiel de la zone d tude Si ce raisonnement est vrai les anomalies n gatives d finiraient les premi res zones potentiellement productives Les r sultats de la r interpr tation des sondages lectriques verticaux mise en uvre par Guessous 1996 permettent de consta
60. ates S042 ont t analys s nos chantillons en raison de la pr sence de la mine abandonn e de Kettara en amont du bassin et afin de quantifier le degr de contamination des eaux souterraines e Les chlorures Cl 1le choix a t bas sur la nature du faci s parce qu au niveau de quelques endroits on rencontre des vaporites Huvelin 1970 Hathouti 1990 Cette analyse nous permettra de d terminer les changes entre les faci s et l eau souterraine e Les formes de l azote NH4 et NO2 on a choisi ces formes du fait que le secteur tudi reconnait une activit agricole e Lesions HCO3 et C032 pour d terminer la quantit des sels des acides faibles e La duret totale pour avoir une id e sur les teneurs en calcium et en magn sium Ann e universitaire 2012 2013 Page 44 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement IL 3 2 2 R sultats des analyses a Dosage des sulfates Rodier 1984 La mesure des sulfates a t effectu e par la spectrophotom trie qui est une m thode analytique quantitative consistant mesurer l absorbance ou la densit optique d une substance chimique donn e g n ralement en solution Plus l chantillon est concentr plus il absorbe la lumi re dans les limites de proportionnalit nonc es par la loi de Beer Lambert cf Annexe 1 La densit optique des chantillons est d termin e par un spectrophotom tre pr alablement talonn sur la longueur d ond
61. bs error 1 95 o 0 0 a0 00 160 0 240 0 320 0 400 0 m 2 50 12 8 249 39 6 46 0 51 3 Inverse Model Resistivity Section OR OL OL ES SRE D LL 3 87 9 70 24 3 61 0 153 383 961 2411 Resistivity in ohm m Unit electrode spacing is 10 0 m 7 e 9 7 Ann e universitaire 2012 2013 Page 98 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 0 0 80 00 160 0 240 0 320 0 400 0 m Inverse Model Resistivity Section 3 87 9 70 24 3 61 0 153 383 961 2411 Resistivity in ohm m Unit electrode spacing is 10 0 m sn a SAS SRB AT ne o o s AGA T f yr md LAN su D Wang r NU Ge SRE NE EAU INR ia pres NA M AN SNENA S rX UE S d a APRES VENTES a E MF NANE IF NRA Vs ARR USZENS A y PEU om y n Figure 11 85 Interpr tation des r sultats du lev de tomographie lectrique r alis dans le secteur de Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 99 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement IIL 2 5 R sonance magn tique des protons La seconde m thode de prospection g ophysique mise en uvre dans le cadre de cette tude est le Sondage par R sonance Magn tique Protonique RMP L application de cette m thode l tude hydrog ologique du secteur de Benslimane a t l un des objectifs de notre tude compte tenu de son caract re novateur et du fait qu elle repr sente un outil directement sensible la pr sence d eau La RMP constitue ainsi le comp
62. c des passages de quartzite cet ensemble a une r sistivit allant de 4582 ohms m Ann e universitaire 2012 2013 Page 83 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 0 Terrain superficiel 10 Complexe conducteur 20 Substratum faill faille Figure 111 65 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ12 Sondage lectrique SJ 10 Ce sondage lectrique est caract ris par une courbe ascendante ce qui correspond typiquement la superposition de terrains dont la r sistivit augmente en fonction de la profondeur Le mod le d inversion est effectivement constitu de trois terrains dont le sch ma interpr tatif est illustr sur la figure 111 66 e Le premier terrain est attribu des schistes encro t s et des limons p1 28 Ep1 0 2 e Le deuxi me terrain p2 76 Ep2 12 33 correspond probablement des schistes tendres alt r s et argileux e Le troisi me terrain est r sistant attribu au substratum fractur Fig Il 67 a 18 N i C 9 N gt 1800 S gt x en E a L 188 Z A Lu T A A Lan 18 2 4 18 198 1608 18 1 10 188 10808 AB 2 lt m RESISTIVITY lt Ohm m Figure 111 66 Allure du sondage lectrique SJ10 Tableau 111 10 R sultats d interpr tation du sondage lectrique SJ10 par RESIX Plus sondage R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur lectrique SJ10 p1 28 6 p2 76 p3 1062 7 3 02 Ep 0 17 Ep
63. contact 4 Failles interpr t es 5 Direchion d pendage siaimosianeiiae naianei aaaea eE aai 75 Figure III 58 Localisation de la prospection magn tique au niveau du secteur de Benslimane sss sesssserserns 76 Figure III 59 Cartes magn tique du secteur de Benslimane Champ total gauche et r duction au p le D 78 Figure IIL 60 Cartes magn tique du secteur de Benslimane Gradient vertical gauche et interpr tation A A E 78 Figure IIL 61 Sch ma structural de la zone d tude compl t par les lin aments magn tiques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de contact 4 Failles interpr t es 5 Direction de pendage 6 Lin aments magn tique sn 79 Figure IIL 62 Sondage param trique SJ 12 interpr t l aide du logiciel ELEC Guessous 1996 80 Figure III 63 Localisation des sondages lectriques situ s au niveau de la r gion de Kettara extrait de la carte de Jbel Sarhlef TS OO nena nnea nnna nnen nnne nne anneanne 82 Figure IIL 64 Allure du sondage lectrique SJ12 ssssssssesssessrsssssensnessrrssrrensnensnrsnnnennnennntnnnnennnennnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnna nena tennas 83 Figure IIL65 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ12 nn 84 Figure IIL 66 Allure du sondage lectrique SJ10 s sssssesssessrssssrensnessrrssrrensnensnrssnnennnennnrnnntennnennntnnntennnnnnnnennnnnnnennnnnnnen nenne enans 84
64. de la carte r siduelle et de ses prolongements vers le haut diff rentes altitudes 100 250 et 500 permettent de d terminer les diff rents contacts En outre l analyse de la migration des maxima locaux du gradient vertical d termin s sur les cartes prolong es vers le haut permet de pr ciser le sens des pendages des contacts mis en vidence Fig I 56 Ann e universitaire 2012 2013 Page 72 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 234000 236000 238000 234000 236000 238000 Bouhane Bouhane Anom lies r siduelles Prolongement vers le haut 100 m 146000 146000 00091 Kettara m 000v T 00021 y 234000 234000 Bouhiane 236000 238000 236000 238000 234000 Bouhane u 146000 Prolongement vers le haut 250 m Prolongeme 0009bT Kettara ma 144000 000bbT 142000 00071 238000 Figure Ill 55 Cartes gravim trique r siduelle du secteur de Benslimane et ses prolongements vers le haut aux altitudes de100 250 et 500 m Les r sultats de cette analyse sont pr sent s sur la figure III 57 qui met en vidence un r seau de contacts gravim triques mat rialis par des alignements des maxima locaux du gradient horizontal Ces contacts repr sentent des zones de gradients gravim triques caract ris es par des contrastes de densit Ils peuvent correspondre des accidents tectoniques ou des contacts lithologiques On peut no
65. de la mise en uvre de m thodes qui permettent de pr ciser la structure aquif re Il existe actuellement une nouvelle technique beaucoup plus int ressante qui permet d aller plus loin que la caract risation de l aquif re Il s agit de la r sonance magn tique des protons RMP qui permet de quantifier directement les ressources hydriques souterraines La pr sente tude a notamment pour objet l application de ces m thodes g ophysiques dans la perspective d apporter des l ments de r ponses aux questions relatives la probl matique des ressources en eau dans la r gion de Kettara Elle vise principalement la mise en vidence des zones favorables l implantation de forages hydrauliques Les travaux r alis s que nous avons entrepris comportent deux volets e Un volet hydrog ologique qui concerne principalement la caract risation structurale du socle hercynien de la r gion de Kettara afin d identifier 1 les principales failles susceptibles de constituer des zones de drainage des eaux souterraines aquif re de fissures et 2 les zones de forte paisseur de la couche alt r e Ce volet comprend galement une reconnaissance g ologique incluant l analyse de la fracturation et des faci s l chelle du secteur tudi Il sera achev par une actualisation de la base de donn es pi zom trique disponible afin de permettre la mise jour la carte existante Ann e universitaire 2012 2013 Page 9 Projet de fin d
66. de type atlasique subtabulaire Granites hercyniens Figure 1 1 Situation g n rale du massif des Jebilets sur la carte du domaine structural m s to atlasique du Maroc Huvelin 1977 Ann e universitaire 2012 2013 Page 14 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Massif des J bilets C nrales Bassin Massif de Guemassa k LE J a f A gt tW t J bel Ben EFGan Jebel Sarhlef Figure 1 2 situation g ographique du secteur tudi image satellite trait e sous Global mapper Ann e universitaire 2012 2013 Page 15 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I 2 Cadre g ologique I 2 1 Position du massif des Jebilets dans le b ti hercynien du Maroc L histoire g ologique du Maroc est marqu e par les cycles orog niques pr cambrien hercynien et atlasique dont la succession est responsable du fa connement actuel du sous sol marocain et de sa configuration structurale En se basant sur des crit res stratigraphiques et structuraux le Maroc a t subdivis en cinq domaines d importances in gales Fig 1 3 Piqu et al 1994 e Le domaine Saharien essentiellement constitu de terrains du prot rozo que inf rieur structur s par l orogen se Eburn enne 2000 Ma Fabre 1971 e Le domaine Anti Atlasique est form d un socle pr cambrien fa onn par l orogen se panaf fricaine 680 570 Ma Leblanc et Lancelot 1980 e Le domaine Mes tien qui repr se
67. descente remont e m s m s BARS ET LE Lane RE BAC BALE Bal ES El M thode de Nature de la fracture Prof m l ouvrage et n Type d aquif re IRE 1 s T m s 1649 44 Du point de vue productivit et en vue d une interpr tation efficace on va utiliser les r sultats des transmissivit s de la phase Forage 3036 44 Pi zom tre 3035 44 Forage 3031 44 Forage 1930 44 Puits 2504 44 Puits one S1 5E 2 LE S2 2E 1 1 4 E 3 T es 3 8 E 5 N a N F N z j j j N N O j j N E remont e puisqu ils sont plus plausibles car non influenc s par l action de pompage ce qui appr hende au mieux les param tres r els de l aquif re Donc la transmissivit issue de l interpr tation de la remont e pourrait caract riser la productivit de l aquif re et permettrait d estimer le d bit d exploitation th orique Qin qui peut tre fourni par l aquif re travers un ouvrage parfait sans perte de charge il repr sente donc un potentiel de production Ann e universitaire 2012 2013 Page 32 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement _2 xTxTxs Qih In R r Avec T transmissivit s Rabattement R Rayon du c ne d action r Rayon du forage 1000 k T T D bi h anque m i Fabaliement admissible mi Figure 11 13 Relation entre la transmissivit et le d bit d exploita
68. e d absorption de la substance tudier Photoll 5 Spectrophotom tre Le passage de l absorbance vers la concentration mg l est ex cut l aide de la courbe d talonnage cf Annexe 1 et la formule suivante S04 mg l DO 156 FD Avec DO la densit optique FD le facteur de dilution puisque l aire tudi e est reconnu par le drainage minier acide qui engendre l augmentation des sulfates on doit poss der une dilution de 1 15 Les concentrations d duites des absorbances ont permis d tablir la figure II 21 montrant l volution des teneurs sulfates des eaux souterraines en allant de l amont vers l aval du bassin 2000 1500 1000 500 O SO 4 mg l P2 P3 P4 P5 P6 P7 Puits Figure 11 21 Variation des teneurs en SO de l amont vers l aval du Bassin Ann e universitaire 2012 2013 Page 45 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Ces concentrations sont galement report es spatialement sur la figure II 22 Cette derni re r v le que le puits P2 ne contient pas des sulfates puisqu il est situ en amont de la mine de Kettara Au contraire les deux puits P3 et P4 situ s juste en aval de la mine montrent des teneurs tr s lev es en sulfates et qui commencent diminuer pour les autres puits P5 P6 et P7 en s loignant du site minier L extrapolation des teneurs en sulfates au niveau des zones non chantillonn es a permet de confirmer que les concentrations diminues
69. e de ces travaux permet de conclure que de point de vue hydrog ologique ce massif est constitu de deux r servoirs Le premier est form par une couche d alt rites semi perm able d paisseur variable selon la duret de la roche m re et le degr d alt ration La capacit d emmagasinement ou de lib ration des eaux d pend de la nature du substratum et de la g omorphologie Le second est repr sent par les zones fissur es et faill es du substratum hercynien sous jacent Sa perm abilit est plus importante que celle du premier r servoir et sa productivit est plus lev e en surface et diminue avec la profondeur pour devenir le plus souvent n gligeable En effet les fissures se renferment progressivement en profondeur et le milieu devient imperm able seuls les forages implant s sur des accidents majeurs pr sentent une productivit significative Ces deux aquif res sont souvent en continuit hydraulique mais leurs caract ristiques hydrodynamiques sont diff rentes En effet l aquif re d alt rites poss de une forte capacit mais une faible perm abilit Cependant l aquif re de fissures est le plus perm able et le plus productif L appr ciation des caract ristiques hydrodynamiques de ces deux r servoirs lors des tudes ant rieures EL Mandour 1990 et Guessous 1996 a permis d aboutir aux r sultats suivants Tableau Il 1 Valeurs moyennes des caract ristiques hydrodynamiques des deux r serv
70. e universitaire 2012 2013 Page 52 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement D apr s le diagramme de Piper Fig I1 35 on constate que nous avons deux types de faci s qui sont e Faci s Chlorur sodique et potassique des eaux circulant au niveau des alt rites e Faci s Sulfat sodique des eaux de ruissellement infiltr es Les deux propositions des faci s donn es par le logiciel Diagramme sont accept es puisque la nature des formations g ologiques existantes au niveau des Jebilets Centrales est enrichit par les teneurs en sulfates et en chlorure Donc les eaux souterraines ont un temps de circulation faible ce qui leur permet l change avec les faci s rencontr s I1 3 2 3 conclusion D apr s les analyses et les r sultats qualitatifs obtenus on remarque que les eaux souterraines dans les puits du Douar Benslimane qui sont aux voisinages de la mine abandonn e Kettara ont des teneurs en sulfates et en chlorures d passant la norme marocaine des eaux potable respectivement 400 mg l et 750 mg l et des eaux d irrigation respectivement 250 mg l et 350 mg l et dont la source de pollution est le drainage minier acide et la min ralisation acquises de l amont vers l aval suite au contact des schistes Cette pollution aura plusieurs impacts n gatifs n fastes sur la sant humaine l agriculture etc La fragilit de cet tat longtemps consid r e comme probl me secondaire devant d autres secteurs doit occupe
71. easure Off 2 Stockage et suppression des donn es v Stockage La m moire de l appareil permet d enregistrer plus que 120 r pertoires contenant les mesures r colt es sur terrain pour activer cette option on Ann e universitaire 2012 2013 Page 124 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement clique sur la touche Memory On apr s les mesures o il s affichera r X dont la lettre X signifi le nombre du r pertoire d enregistrement v Suppression tenir longuement la touche Memory On puis la touche Measure Off pour une dur e d un peu pr s 5 secondes au niveau de l cran s affichera le mot Clr signifiant Clear vider Ensuite cliquer sur la touche Memory On il affichera Done signifiant que la suppression des donn es a t effectuer 3 Les messages d erreur Vous avez pris beaucoup du temps entre deux tapes M moire pleine full memory Surcharge overload Not Bien Pour allumer l appareil cliquer l g rement sur la touche Memory On Pour teindre l appareil cliquer longuement sur la touche Measure Off pour minimiser la perte de charge l appareil s teint automatiquement apr s 2min de non utilisation la dur e de vie de la batterie est typiquement 160 heures Ann e universitaire 2012 2013 Page 125 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Annexe 4 Liste des figures des photos et des tableaux Ann e universitaire 2012
72. ennouf et al 2004 Cordell et Grauch 1982 En effet au dessus d un contact vertical entre des roches de densit s diff rentes le champ gravim trique se manifeste par un changement de niveau marqu par le passage des valeurs faibles au dessus des roches de faible densit vers des valeurs plus lev es l aplomb des roches de forte densit Le point d inflexion marquant le passage entre les deux zones se situe la verticale du contact entre les deux types de roches Cette caract ristique des anomalies gravim triques peut tre utilis e pour localiser les changements abrupts de densit Les maxima locaux des gradients horizontaux constituent des rides troites au dessus des contacts g ologiques marqu s par des contrastes de densit Fig II1 37 Par ailleurs afin d analyser les pendages des contacts et des structures mis en vidence on proc de au calcul du prolongement vers le haut de la carte de l anomalie r siduelle plusieurs altitudes Ensuite on calcule le gradient horizontal de chaque niveau de prolongement et on d termine ses maxima locaux La migration de ces maxima lorsque l altitude du prolongement augmente indique le sens du pendage Pour une structure verticale l ensemble des maxima se superposent Archibald et al 1999 0 10000 20000 30000 40000 50000 Figure IIl 37 Repr sentation d une anomalie gravim trique provoqu e par un contact vertical et de son gradient horizontal Ann e universitai
73. ensnensnnnnnnennnennnrennnnnnnennntnnntennnennnnennnennnnnnnnnnnen nenne nanne 90 Figure III 79 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ39 rss 91 Figure IIL 80 Sch ma r capitulatif de Gravim trie du Magn tisme et des Sondages lectriques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de contact 92 Figure IIL 81 Localisation du profil du lev tomographique r alis ren 93 Figure IIL 82 Cr ation des s quences et des c bles sous le logiciel ELECTRE sssssssssssssssssessrrssrrsnrnersressrnenrrensnersressnns 94 Figure IIL 83 Pseudosection pr vue pour les mesures sur terrain rennes 94 Figure III 84 Pseudosections de la r sistivit mod lis e du profil r alis dans le secteur de Benslimane 98 Figure IIL85 Interpr tation des r sultats du lev de tomographie lectrique r alis dans le secteur de Ben UME ne R 99 Figure IIL 86 Connecteur des coins de la DOUCle sisisrsirinrsininnsinsniniansainsrinininnuananininuninnonuni aannaaien ainaani asain 101 Figure III 87 Repr sentation sch matique des points de mesures du champ magn tique terrestre 102 Figure IIL 88 Intensit totale du champ g omagn tique en 2005 en nT au niveau de la mer isolignes tous les 230001 d apres TIGRE ssansiau sioen eaae Eara Eae EErEE aSa TRE AEE iaar 103 Figure III 89 Type des boucles installer selon le niveau du bruit nn 104 Figure IIL 90 Diagramme de mont
74. erficie de l ordre de 55 Km l aide de la mise en uvre de 54 sondages lectriques dont 7 param triques sondages talons r partis sur six profils orient s NNW SSE et espac s de 1000 m Fig IT 16 L utilit des sondages talons implant s proximit des forages m caniques est d avoir un ordre de grandeur de la r sistivit r elle permettant de caler les sondages d talonnage Les sondages lectriques ont t class s en plusieurs cat gories selon leur allure cloche fond de bateau et remont e en fond de bateau Leur interpr tation a permis de mettre en vidence plusieurs mod les lectriques pr sents sous forme de Profils de r sistivit 1D Coupe g o lectrique 2D et cartes 3D Ces mod les refl tent les variations verticales et horizontales de la r sistivit lectrique travers la zone d tude Ils ont t principalement interpr t s en termes d tat de fracturation et d alt ration du socle hercynien des Jebilets centrales Les coupes g o lectriques et les carte labor es au terme de cette tude permettent la caract risation des variations d paisseur de la couche alt r e Les zones potentiellement productives ont t d finies au niveau des d pressions de cette couche r servoir Ann e universitaire 2012 2013 Page 36 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 4 _a na NF s FL a L gende 8 4 iy i e Sonde
75. est form au croisement de la dorsale marocaine qui se soulevait en direction subm ridienne pendant le M sozo que et d une zone anticlinale E W de la phase de plissement oc ne Selon des crit res g ologiques structurales et g omorphologiques le massif des Jebilets est subdivis en trois unit s distinctes Maier et al 1988 Fig I 4 Unit orientale constitu e de m ta s diments d ges Vis en sup rieur Les flysch de Kharouba Unit centrale compos e des schistes de Sarhlef attribu s au Vis en sup rieur Namurien Unit occidentale form e essentiellement de s ries cambro ordoviciennes Plaine de Bahira lt gt Massif des Jebilet y WMSZ Western Meseta Shear Zone HY MSZ Marakech Shear Zone Po D S Jebilet Occidentales x Jebilet Centrales Jebilet Orientales Mioplio quaternaire Gisement de sulfures massifs Westphalien post tectonique Kt K Koucdliat Kettara DS Dres Sfar KA Koudiat Aicha H Haj r Granites hercyniens Flysch de Kharrouba Magmatisme bimodal S ne de Saghlef Vis en argilites noires Cambro Ordovicien autochtone Nappes gravitaires des Jebilet orientales Figure 1 4 Situation du massif Hercynien des Jebilets d apr s Maier et al 1988 modifi e Ann e universitaire 2012 2013 Page 19 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 2 3 Les Jebilets Centrales 2 3 1 Lithostratigraphie L unit centrale des Jebile
76. et sachant que le pr sent profil de tomographie lectrique se situe dans une zone charni re de ce synclinorium nous pensons que les variations observ es de la r sistivit refl tent des h t rog n it s de faci s Ainsi les zones r sistives pourraient correspondre des faci s plus gr seux ou plus calcareux tandis que les plages conductrice C2 et C3 repr senteraient des alternances avec des zones de nature plus p litique Les donn es de tomographie lectrique montrent galement que la portion du socle hercynien imag e par le pr sent profil est affect e par deux failles sub verticales not es F1 et F2 Fig III 85 La superposition avec les donn es g ologiques permet de se rendre compte que l accident F1 ne figure pas sur la carte g ologique par contre la F2 co ncide avec le point d intersection de deux failles existantes Ce n ud structural confirm par la g ophysique pourrait receler un certain potentiel en mati re de ressources hydriques souterraines aquif re de fissures d autant plus qu il co ncide aussi avec un axe gravim trique n gatif Ann e universitaire 2012 2013 Page 97 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 0 0 60 00 160 0 240 0 320 0 400 0 m 5 12 15 4 25 6 35 8 46 1 56 3 Measured Apparent Resistivity Pseudosection 0 0 G0 00 160 0 240 0 320 0 400 0 m 5 12 15 4 25 6 35 8 46 1 56 3 Ps Z Calculated Apparent Resistivity Fseudosection Depth Iteration 12 A
77. fait sous forme de sondages qui consistent effectuer un ensemble de mesures obtenues en augmentant progressivement l intensit du courant ce qui permet d augmenter la profondeur d investigation depuis la surface jusqu 100 m environ pour une boucle de 100m de c t En r alit le param tre modulable est le moment d excitation produit de l intensit du courant par la dur e d impulsion La grandeur mesur e est le champ magn tique de relaxation cr par les protons excit s Le param tre physique que l on cherche d terminer est la teneur en eau des diff rentes couches du sous sol Les atomes d hydrog ne des mol cules d eau sont excit s par des impulsions de courant alternatif une fr quence appropri appel la fr quence de Larmor inject s la surface du sol par le biais d une boucle ferm e Ils produisent en retour un champ magn tique de relaxation Ann e universitaire 2012 2013 Page 66 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement qui est mesur et analys pour divers moments d impulsion Les mesures RMP sont tr s sensibles au bruit lectromagn tique lignes de haute tension antennes radios pompes hydrauliques etc et sont perturb es par la pr sence de roches magn tiques Lors de la mise en uvre sur le terrain on doit tenir compte de tous ces facteurs lors de la configuration des param tres de mesure et de l installation de la boucle de surface Energizing pulse Water layer
78. fr quence de Larmor partir de la valeur du champ magn tique terrestre moyen de l aire On a Ho 40675 9 nT donc la fr quence de Larmor utiliser est f 1731 98 D apr s la valeur de la fr quence de Larmor on a le choix entre deux fr quences utiliser pour la d tection du bruit soit 1500 Hz soit 2000 Hz Tableau 111 20 Valeur du bruit mesur ou Loue lus u 1500 Hz 0 234 0 233 0 233 0 235 2000 Hz a 0 235 0 231 0 233 0 232 L ordre de grandeur du bruit est de 0 233uV il nous a renseign s sur le type de la boucle installer Fig II1 89 D apr s ce diagramme on constate que la boucle utiliser est de type circulaire 0 1 uV 1 uV 10 uV Niveau du bruit Boucle en huit Mesure ventuellement difficile Boucle recommand e Figure 111 89 Type des boucles installer selon le niveau du bruit b R alisation du lev de r sonance magn tique des protons Pour la r alisation de ce lev RMP n cessite comme mat riels La boucle mettrice r ceptrice du signal l quipement NUMIS Plus et le logiciel d acquisition Au cours des mesures La boucle joue deux r les qui sont l envoie d un courant lectrique alternatif cr ant un champ magn tique oscillant la fr quence de Larmor et la r ception de la r ponse RMP Puisque la boucle est d j install e on proc de au montage des quipements suivant un ordre bien pr cis Photo III 10 et Fig I 90 Convertisseur Unit centrale Bo
79. g o lectrique du sondage lectrique SJ23 Sondage lectrique SJ 31 L allure de la courbe du sondage lectrique SJ31 est en fond de bateau avec un coup de prise au niveau de AB 2 22 m Les r sultats de l interpr tation r v le l existence de quatre terrains de r sistivit diff rentes Fig III 76 4 19 2 l g C s 1000 gt m x 7 A n R a 1284 A Lu 1 4 T A 18 2 1a 104 Laaa l 19 120 1200 RESISTIVITY lt Ohm m AB 2 lt m Figure IIlI 76 Allure du sondage lectrique SJ31 Ann e universitaire 2012 2013 Page 89 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau Ill 15 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ31 par RESIX Plus De De R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur Erreur SR AE TOURS SJ31 p1 111 6 p2 44 7 p3 255 6 pa 338 6 Ep 1 8 Ep2 14 8 Ep 3 2 8 0 Terrain superficiel Complexe conducteur 15 Zone tr s fractur e Substratum Zone moins fractur e Faille Figure IIl 77 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ31 Sondage lectrique SJ 39 La courbe du sondage SJ39 montre une volution de la r sistivit marqu e au d but par une l g re baisse pour les faibles valeurs de AB 2 suivie d une hausse importante et quasi continue pour le reste des mesures L inversion des donn es de ce sondage aboutit un mod le quatre terrains Fig III 7
80. gn tique ambiant r gnant dans la zone d tude a fortement affect les mesures et n a pas permis de d obtenir de r sultats exploitables LEGENDE eu Le Le lerla L lo LA Br Figure 111 97 Carte de synth se des r sultats des diff rentes tudes g ophysiques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de contact 4 Failles interpr t es 5 Direction de pendage 6 Lin aments magn tique 7 Zones magn tique Ann e universitaire 2012 2013 Page 113 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Annexes Ann e universitaire 2012 2013 Page 114 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Annexe 1 Protocole des analyses physico chimiques 1 Dosage des sulfates RODIER J 1984 longueur d onde 650 nm e Principe Les sulfates sont pr cipit s en milieu chlorhydrique l tat de sulfate de baryum Le pr cipit ainsi obtenu est stabilis l aide d une solution de Tween 20 ou de polyvinyl pyrrolidone Les suspensions homog nes sont mesur es au spectrom tre R actifs Solution d acide chlorhydrique au 1 10 Solution de polyvinyl pyrrolidone ou de Tween 20 25 Solution de chlorure de baryum stabilis e Chlorure de baryum BaCb 2 H20 10 g Solution de Tween 20 polyoxy thyl ne 20 sorbitan monolaurate e Etablissement de la courbe d talonnage On pr pare dans 7 fioles jaug s un essai t moin et s
81. hnique consiste aligner quatre lectrodes A M N et B selon le dispositif Schlumberger o les lectrodes de courant A et B et de potentiel M et N sont plac es de fa on sym trique par rapport au point central qui correspond la position du sondage lectrique vertical La distance MN est inf rieure AB g n ralement MN lt AB 5 L augmentation progressive de la taille de ce dispositif permet d investiguer des profondeurs de plus en plus grandes et d obtenir Ann e universitaire 2012 2013 Page 64 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement apr s interpr tation une courbe de variation verticale de la r sistivit l aplomb du point central M N firas A B mobiles iconfguration Schlumberger Figure Ill 45 Dispositif Schlumberger I11 1 3 2 Mise en uvre d un lev de tomographie lectrique En imagerie lectrique on utilise un dispositif multi lectrodes qui correspond l association d une multitude de quadrip les Ce dispositif offre la possibilit d acqu rir un grand nombre de mesures par la combinaison de diff rents dip les de courant et de potentiel Ceci permet d avoir une image de la r sistivit ou de la chargeabilit apparente du sous sol en particulier dans les r gions g ologie complexe caract ris e par des variations lat rales qui rendent l utilisation des sondages lectriques inad quate La tomographie lectrique consiste r aliser simultan ment des
82. ie tr s restreinte l Est de ce village Fig III 58 Il a t mis en uvre selon un r seau de profils NW SE de 700 m de longueur plac es tous les 50 m perpendiculairement une ligne de base s tendant sur 1050 m tres Les mesures ont t effectu es tous les 12 5 m l aide de magn tom tres de type ENVIMAG de Sintrex On propose de retraiter et r interpr ter les donn es brutes de ce lev afin de les exploiter dans le cadre de notre tude du secteur de Benslimane LEGENDE i Sondage R seau Etude Prospection lectrique e Fe gravimetrique magn tique 500 m Figure III 58 Localisation de la prospection magn tique au niveau du secteur de Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 76 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I11 2 2 1 Analyse et interpr tation Les donn es magn tiques sont pr sent es sous forme d une carte du champ total qui fait tat de l existence de quelques anomalies l chelle de la zone prospect e Fig III 59 L cart maximal des variations observ es s l ve une vingtaine de nanoteslas Il s agit de variations de courte longueur qui t moignent des h t rog n it s superficielles de l aimantation des roches La r duction au p le des donn es magn tiques permet de centrer les anomalies sur les sources anomaliques et de faciliter l analyse et l interpr tation des r sultats Fig III 59 L analyse de la carte du champ total r duit au p
83. im trie 3 Lin aments des analyses de contact 4 Failles interpr t es 5 Direction de pendage 6 Lin aments magn tique Ann e universitaire 2012 2013 Page 79 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement IIL 2 3 Prospection par sondage lectrique IIL 2 4 1 Donn es disponibles La campagne de sondages lectrique r alis e par Guessous 1996 couvre une large bande qui s tend l Ouest de la route Marrakech El Jadida depuis Nzalet El Harmel au Sud jusqu aux environs de Kettara On s int resse quelques sondages lectriques de cette campagne et en particuliers les derniers vers la Nord qui se situe l int rieur de notre zone d tude Fig IL 63 On propose de les r interpr ter en partant des mesures brutes dont on dispose Certes tous ces sondages ont d j t interpr t s par Guessous dans le cadre de ses travaux de th se de doctorat Cependant nous avons constat que le logiciel utilis l poque ne prend en consid ration les embrayages ou coup de prise c est dire les mesures effectu es quand on change la taille du dip le de mesure MN sans bouger les lectrodes de courant A et B ce qui permet d avoir des courbes de sondages avec deux lectures de la r sistivit apparente pour une m me valeur de AB 2 Fig IIT 62 Les logiciels d inversion disponibles actuellement permettent de traiter ce type de donn es et c est donc ce niveau que l on esp re apporter une am lio
84. ix chantillons dont les concentrations en NaSO4 solution d talon sont 0 1 3 5 7 9et 10 On ajoute 1 ml de HCl 5 ml de BaCl2 stabilis et on termine avec de l eau distill e jusqu au 39 ml On agiter 2 ou 3 fois nergiquement les solutions Apr s 15 minutes de repos on agite nouveau puis on remplit successivement la cuve et on fait la lecture au spectrom tre Voir tableau Tableau IV 22 les volumes utilis s pour pr parer la solution talonne et les chantillons mesurer Ann e universitaire 2012 2013 Page 115 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 0 16 0 14 0 12 0 1 0 08 0 06 0 04 0 02 y 0 0045x 0 0005 R 0 986 Ab Lin aire Ab O 5 10 15 20 25 30 35 Figure IV 98 Courbe d talonnage des sulfates e Mode op ratoire v On va ajouter l eau tudi e les BaCl BaCl2 2H20 H20 Ba2 v On fait passer en solution les ions de Ba2 afin de les li es aux ions de S042 S042 Ba2 gt BaSO4 v On emp che la d cantation en stabilisant la solution par l ajout d un adjuvant nomm Tween 20 Pour ne pas sous estimer les r sultats v On ajoute HCl 10 Pour ne pas avoir du BaCO3 2 dans la solution ce qui donne des r sultats surestimer v Enfin on va mesurer l absorbance avec un spectrophotom tre e R sultats Tableau IV 23 R sultats des analyses des sulfates 1646 19 1597 05 1134 9 747 63 486 72 Ann e universitaire
85. l la surface par le tube d eau Pour ces deux types d essais des m thodes d interpr tations sp cifiques ont t adopt es v La m thode de la nappe continue Theis et Jacob pour le r servoir d alt rites puisque sa perm abilit est d interstice v La m thode de la fracture unique pour l analyse des param tres hydrodynamique de la partie fissur e dont les hypoth ses d application sont celles de Theis puisque la fracture unique consid re que l aquif re affect d une fracture verticale ou horizontale est homog ne et isotrope Gringarten et al 1974 Les r sultats obtenus sont pr sent s dans le tableau II 2 ils permettent de retenir les points suivants e Laquif re d alt rites capt par des ouvrages peu profonds pr sente des transmissivit s faibles allant de 10E 5 10E 4 m s e L aquif re profond de fissures g n ralement semi captif pr sente des transmissivit s moyennes de l ordre de 10E 3 m s e Les fourchettes des valeurs de transmissivit et de coefficient d emmagasinement bien diff renci es confirment le caract re bicouche du syst me aquif re des Jebilet centrales Ann e universitaire 2012 2013 Page 31 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau 11 2 Param tres hydrauliques calcul s partir de quelques ouvrages du socle des Jebilet F M thode de Jacob Dureedu Rabattement DeD pompage m sp cifique Lithologie h m s T de T de
86. l ment id al l approche g ophysique classique Photo lll 9 Missions des lev s RMP I11 2 5 1 Mise en uvre sur le terrain Nous avons exp riment e la m thode de la r sonance magn tique des protons dans le secteur de Benslimane le 15 mai 2013 sur un site situ non loin de la zone o a eu lieu le lev de tomographie lectrique Pour se faire il a fallu mobiliser les moyens humains et techniques ci dessous en utilisant l quipement Numis Plus afin de recouvrir une superficielle d un hectare Personnels Professeur ing nieur en g ophysique appliqu e Tuteur au niveau de l organisme d accueil Doctorant chercheur en g ologie mini re Doctorante chercheur en g ophysique appliqu e Masterant chercheur en g ophysique appliqu e Equipements Magn tom tre proton Susceptibilim tre Analyseur de bruit R cepteur Convertisseur continu continu 24V l entr e 420V pour notre boucle de 100m on utilise deux convertisseurs pour une boucle de 150m Unit d accord Bloc de capacit pour l optimisation de l nergie des impulsions d excitation Unit centrale metteur r cepteur pour la g n ration des impulsions et la mesure des signaux Ann e universitaire 2012 2013 Page 100 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Syst me d acquisition reli au convertisseur l ordinateur et au condensateur g rant la tension envoyer C b
87. le permet d identifier les zones magn tiques qui correspondent d sormais aux anomalies positives On reconnait notamment au centre de la grille l anomalie allong e en direction NNE SSW qui correspond la signature du chapeau de fer de Benslimane La d riv e premi re verticale commun ment appel e gradient vertical est un traitement math matique qui permet de rehausser les structures magn tiques et de faciliter la lecture de la carte gr ce l am lioration de la r solution spatiale Cette technique tend amplifier les anomalies li es aux sources superficielles haute fr quence et liminer les anomalies de grandes longueurs d ondes Le r sultat de l application de ce traitement aux pr sentes donn es magn tiques est pr sent sur la figure III 60 Sa comparaison avec la carte de la r duction au p le permet de s apercevoir que le gradient vertical met en relief plus de variations du champ magn tique qui correspondent des anomalies de haute fr quence La cartographie g omagn tique de la zone prospect e a t tablie en se basant sur les r sultats du gradient vertical qui permet d identifier les variations subtiles de la teneur en min raux magn tiques de cette zone La carte d interpr tation produite t moigne de l existence d un r seau de lin aments magn tiques recoup s par des failles NE SW ENE WSW not es F1 F4 Fig IIL 61 Sa superposition au sch ma structural de la zone d tude compl t aupara
88. le de 400 m tres de longueur utilis en tant qu antenne la fois pour l mission et la r ception Ordinateur portable portant le syst me d acquisition Deux batteries de 24V pour l envoie du courant une batterie pour la recharge de l ordinateur La mise en uvre sur le terrain du lev RMP s effectue en deux tapes La premi re tape a pour objectif d tudier les conditions de faisabilit du lev RMP la deuxi me tape est de r aliser le lev RMP a Etude des conditions de faisabilit du sondage RMP Mesure du champ magn tique de l aire d tude En pratique pour tudier les conditions de faisabilit du sondage RMP on installe en premier temps la boucle de mesure de la r sonance magn tique des protons de 100 m tres de c t Chaque c ble de 100 m tres sera reli un autre par des connecteurs Fig IIL86 Sur laire de la boucle on proc de au mesurer du champ magn tique terrestre l aide d un magn tom tre proton afin de d terminer la fr quence de Larmor utiliser lors des sondages RMP Fig IIL 87 ji 4 ap Figure 111 86 Connecteur des coins de la boucle La d marche de mesure est de prendre les valeurs du champ magn tique terrestre au niveau des quatre coins et sur les deux diagonales de la boucle cf Annexe 2 Ann e universitaire 2012 2013 Page 101 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau 111 17 Coordonn es g ographique des coins de l
89. llements et demeurent en surface ou s infiltrent dans la formation schisto gr seuse qui constitue l essentiel du socle hercynien dans cette r gion ce qui engendre une contamination des ressources en eau souterraines Le second enjeu est de nature conomique puisque le d veloppement de la r gion est essentiellement bas sur l agriculture ce qui n cessite une mobilisation de plus en plus importante des ressources en eau avec un recours croissant l irrigation partir des puits Ces ressources ont connu une surexploitation li e la persistance des ann es de s cheresse entra nant une baisse importante du niveau de la nappe phr atique On propose dans le cadre de cette tude d aborder la probl matique des ressources en eau souterraines dans cette zone Pour se faire on se basera principalement sur l apport des m thodes g ophysiques gravim trie tomographie lectrique et r sonance magn tique des protons la caract risation de la structure du sous sol d une part et l valuation des potentialit s en ressources hydriques d autre part L objectif final tant de d finir des zones potentiellement productives qui pourraient constituer des cibles de sondages hydrauliques TABLE DES MATIERES ad 29 094 0 7 1 5 FDP ee RE ER EEE 6 INTRODUCTION ea en ee et 9 LC ntexte de Fede a nee a D en 14 Li Sit aton geographique arse ea nee ns een ane ie 14 1 2 C dregeologiqg e Sanaa a en a 16 I 2 1 Position du massif
90. lysis of potential field data Exploration Geophysics 30 38 44 Doi 10 1071 EG999038 BARRINGER A R amp WHITE J F 1968 Groundwater survey method and apparatus U S Patent 3 398 355 BORDONARO M GAILLET J L et MICHARD A 1979 Le g osynclinal carbonif re sud Mes tien dans les Jebilet Maroc une corr lation avec la province pyriteuse du sud de l Espagne Compte Rendus Acad mie Sciences Paris 288 D 1979 pp 1371 1374 BORDONARO M 1983 Tectonique et p trographie du district pyrrhotine de Kettara Pal ozo que des Jebilet Maroc Th se 3 me cycle Univ Strasbourg Fr 132p BORDONARO M 1984 La ceinture ib ro marocaine G ologie structurale du district de Kettara Th se de 3 me cycle Strasbourg BOUABDELLI M 1989 Tectonique et s dimentation dans un bassin orog nique le sillon vis en d Azrou Kh nifra Est du massif hercynien central du Maroc Th se d Etat Strasbourg BOULOTON J et LE CORRE C 1985 Le probl me de la tectonique tangentielle dans les Jebilets Maroc Hercynien Donn es et Hypoth ses Hercynica 1 2 pp 121 129 BLAKELY R J amp SIMPSON R W 1986 Approximating edges of sources bodies from magnetic or gravity anomalies Geophysics 51 1494 1498 doi 10 1190 1 1442197 CHALIKAKIS K M 2006 Application de m thodes g ophysiques pour la reconnaissance et la protection de ressources en eau dans les milieux karstiques Th se de 3 me cycle Fr
91. m trie de l aire d tude Comme nous l avons signal auparavant la synth se des travaux ant rieurs sur l hydrog ologie du massif des Jebilets centrales montre que le socle hercynien qui le constitue abrite un syst me aquif re bicouche constitu d un aquif re sup rieur semi perm able situ dans la frange alt r e des formations schisteuses et d un aquif re profond caract ris par une perm abilit de fissures et de fractures El Mandour 1990 Les donn es pi zom triques dont on dispose concernent le premier aquif re Il s agit de mesures du niveau pi zom triques relev es au niveau des rares points d eau existants au niveau de notre zone d tude et compl t es par des donn es fournies par l Agence du Bassin Hydraulique Tensift Tableau II 3 Tableau 11 3 Mesures pi zom triques de quelque puits sur une partie du bassin versant tudi Donn es module Hydrochimie 2012 Crus XL TL w ts to La carte pi zom trique Fig II 17 tablie partir de ces donn es montre une forte variation du niveau pi zom trique au niveau de la partie m ridionale ce qui t moigne d une interconnexion tr s faible voire nulle entre les discontinuit s des r servoirs Cette variation est due essentiellement sa surexploitation de la nappe attest e par l important nombre de puits implant s dans cette r gion L analyse du sens d coulement de la nappe nous permet de constater que le syst me d alimentation de A
92. me ms Time constant analysis DUR EU SONNI First pulse lt T2 gt Stacking Type of filter Pulse duration ms Ho Configu ration du Bloc Auto stack number No filter Recording time lt FID 1 gt ms de capacit User defined stack ber Ps Second lt T1 gt donc ets C High cut filter default value ces V Weighted average E Notch filter wide bandwidth Nombre des pulses temps ack under noise leve Numis Poly advanced only d acquisition des pulses et Nombre des stacks C Notch filter narrow bandwidth q i p Type de filtre du du bruit bruit es Input signal range Wide and narrow bandwidth filter M Automatic range Power line freq Hz i Scheduie dre 2l Filter order Nb Harmonic f3 Larmor frequency H2 1731 9 Rx gain factor 7286 Loop impedance 8 3 Noise nV 1659 59 a gt D 12 1 Throw Batteries Numis amp a Sick 250 250 13 C Figure 11 91 Param tres configur s sur le logiciel Prodiviner Quand le sondage RMP sera lanc chaque param tre configur aura une signification Le diam tre de la boucle renseigne sur la profondeur d investigation A savoir que ce dernier est en fonction aussi de la r sistivit des terrains et du moment d excitation produit du courant primaire par sa dur e d injection La dur e d enregistrement du signal re u tait prise par d faut 240 ms mais il peut tre comprise entre 240 ms et 1040 ms Le nombre des moments d
93. mmonium trait s par une solution de chlore pour les transformer en monochloramine NH2Cl et de ph nol donnent du bleu d indoph nol susceptible d un dosage par spectrom trie d absorption mol culaire e Mode op ratoire Introduire dans une fiole conique de 100 ml 20 ml d eau analyser puis poursuivre le dosage comme pour la courbe d talonnage Pr parer de la m me fa on un t moin avec 20 ml d eau d ionis e Effectuer les lectures au spectrom tre la longueur d onde de 630 nm et tenir compte de la valeur lue pour le t moin Se reporter la courbe d talonnage e R sultats Tableau 1V 25 R sultats des analyses de l ammonium Absorbance pour PUITS ia ee 10 NH4 mg l MOYENNE mg l ECAT TYPE 0 009 0 090 P2 0 090 0 0002 0 009 0 090 0 006 0 060 P3 0 065 0 0069 0 007 0 070 0 006 0 060 0 006 0 0002 0 006 0 060 0 007 0 070 P5 0 070 0 0002 0 007 0 070 0 002 0 020 0 025 0 0070 0 003 0 030 0 003 0 030 P7 0 035 0 0070 0 004 0 040 Ann e universitaire 2012 2013 Page 118 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 4 Dosage de N NO2 diazotation AFNOR T90 023 longueur d onde 537 nm e Principe Les nitrites sont d termin s par spectrom trie apr s diazotation avec la sulfanilamide et copulation avec la N 1 naphtyl thyl nediamine R actif sp cial acide phosphorique 100 ml sulfanilamide 40 g dichlorhydrate de N 1 naphtyl thyl nediamine 20 g eau d
94. n du TA Pr lever 100 ml d eau analyser dans une fiole conique Ajouter 1 2 gouttes de solution alcoolique de ph nol phtal ine Une coloration rose doit alors se d velopper Dans le cas contraire le TA est nul pH lt 8 3 Verser ensuite doucement l acide dans la fiole l aide d une burette en agitant constamment et ceci jusqu d coloration compl te de la solution pH 8 3 Soit V le volume d acide utilis pour obtenir le virage v D termination du TAC Utiliser l chantillon trait pr c demment ou le pr l vement primitif s il n y a pas eu de coloration Ajouter 2 gouttes de solution de vert de bromocr sol et de rouge de m thyle et titrer de nouveau avec le m me acide jusqu disparition de la coloration bleu verd tre et apparition de la couleur rose pH 4 5 Le dosage doit tre effectu rapidement pour r duire les pertes de CO2 qui pourraient entra ner une l vation du pH de virage voir ci dessus Soit V le volume d acide 0 02 N vers depuis le d but du dosage On note que tous les chantillons que nous avons analys s ont rest incolore apr s l ajout du Ph nolphtal ine donc on passe au dosage du TAC qu on va le calculer par la formule suivante TAC HCO3 mg l Volume vers d HCI 40 Ann e universitaire 2012 2013 Page 120 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement e R sultats Tableau IV 27 R sultats des analyses des Bicarbonates 6 Dosage de la
95. ncipe de la m thode RMN l mission d une impulsion d excitation en rouge est suivie de la r ception d un signal de relaxation en bleu apr s une courte p riode detenn Tor e 68 Figure III 51 Carte de l anomalie de Bouguer 1 Carte gravim trique anomalies r gionales 2 de la F BION Ce Ben MANS a a r E ea tn nent 69 Figure III 52 Carte gravim trique anomalies r siduelles de la r gion de Benslimane 70 Figure IIIL 53 Superposition des donn es g ologiques et des axes gravim triques la carte du gradient vertical des anomalies r siduelles nnssnnrnennrnennnenennneneneneenennnenennnnenennnennennenennnenennnnnss 71 Figure III 54 Superposition des logs g o lectriques des sondages r alis s dans le secteur Benslimane donn es Guessous 1996 la carte des anomalies r siduelles donn es Hathouti 1990 72 Figure IIL55 Cartes gravim trique r siduelle du secteur de Benslimane et ses prolongements vers le haut aux altitudes de100 250 et 500 Mi ae da a a see an di ete den a raaraa aa irran Enia 73 Figure III 56 Contacts gravim triques obtenus partir des maxima du gradient horizontal calcul pour la carte d anomalies r siduelle et pour ses prolongements vers le haut 100 m 250 m et 500 m 74 Figure III 57 Sch ma structural de la zone d tude compl t par les lin aments gravim triques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de
96. nir des cibles de forages hydrauliques Pour cette fin on va subdiviser l tude en deux volets caract risation structurale du sous sol et d tection des eaux souterraines Communication et activit s professionnelle au cours du stage Communication crites par deux posters des deux m thodes g ophysique la Tomographie et la R sonance Magn tique des Protons Membre du comit d organisation des journ es portes ouvertes du CNEREE Membre du Comit Scientifique du Congr s Mondial de l Education Environnementale WEEC 2013 Participante aux missions de sondage RMP dans les r gions de Sid El Mokhtar et Lalla Takerkoust D dicaces Je d die ce beavat mon Fere na Mere ma S ur et mon Fr re gar sont pour mor ane source d encouragement et de soutien ga le voient dans ce brava la r compense de lear endarance et de lears nombreut sacrifices REMERCIEMENTS Au moment o j ach ve ce m moire qui a t r alis au sein du Centre National d Etude et de Recherche sur l Eau et l Energie il me tient c ur de dire merci Dieu sans qui je n aurai rien pu faire et d exprimer ma gratitude tous ceux qui d une mani re ou d une autre ont contribu sa r alisation J exprime mon profond respect et toute ma reconnaissance Mr M JAFFAL professeur la Facult des Sciences et Techniques de Marrakech Encadrant Mr A HEJJAJ Chercheur au CNEREE Responsable du Laboratoire S2E Co encadran
97. nn e universitaire 2012 2013 Page 40 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement cette derni re est g n ralement ind pendant du r seau hydrographique l exception de quelques zones tr s limit es o l on remarque la convergence des eaux vers les lits d oueds Ce syst me d alimentation explique le d ficit hydraulique rencontr au niveau des ressources en eau superficielles et souterraines 236000 238000 Mine de Kettara 430 Niveau pi zom trique m Puits N Benslimane Ww E 238000 Me TET 236000 S Figure 11 17 Carte pi zom trique du secteur d tude montrant la r partition spatiale des puits Ann e universitaire 2012 2013 Page 41 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I1 3 2 Hydrochimie des eaux souterraines analys es D signer un emplacement pour des forages productifs n aura pas de sens si la qualit de ces eaux est m diocre pour cette raison nous avons valu les param tres physico chimique des eaux de l aquif re de Kettara Dont on a pr lev un ensemble des chantillons au niveau des puits de grand diam tre traditionnels tr s r pondus qui ne d passent pas 20 m tres de profondeur et situant entre la mine abandonn es de Kettara et Douar Benslimane Fig Il 18 Tableau 11 4 Caract ristiques des puits chantillonn s Information suppl mentaire P1 J namontl mmase 19 64 1420 Enaval margele 8cm 1 238000 LEGENDE
98. nnnnnnnnnnnnennnennennnnnns 26 Figure I 11 a Vitesse moyenne annuelle du vent en m s de 1998 jusqu 2011 b Vitesse moyenne mensuelle du vent de l an 2011 d clar e par la station Abadla Donn es ABHT 2013 27 Figure I 12 R seau hydrographique de la r gion de Kettara avec l attribution de la classification de Strahler28 Figure 11 13 Relation entre la transmissivit et le d bit d exploitation th orique Vouillamoz 2003 33 Figure 11 14 Carte g ologique simplifi e du synclinorium Kettara mettant en vidence les trois coupes g ologiques r alis es par HATHOUTI MAIER et EL HAKKOUR 1984 in HATHOUTI 1990 34 Figure II 15 Coupe AB montrant la structure de l aquif re du secteur d tude MAIER et EL HAKKOUR Wor PE an a a a a mn 35 Figure 11 16 Emplacement des sondages lectriques r alis s par Guessous en 1996 nn 37 Figure II 17 Carte pi zom trique du secteur d tude montrant la r partition spatiale des puits 41 Figure 11 18 Localisation des puits chantiNlonn s inner 42 Figure 11 19 Variations du pH de l amont vers l aval du bassin inner 43 Figure 11 20 Variations de la conductivit de l amont vers l aval inner 44 Figure II 21 Variation des teneurs en SO de l amont vers l aval du Bassin ss 45 Figure II 22 Carte de distribution des sulfates au niveau de l aire d tude sn 46 Figure 11 23 Variation des teneurs Cl de l amont vers l aval du bassin ss 47 Figure I1 24 Va
99. nous avons constat que pour l ensemble du sondage r alis la courbe du signal en bleu se superposait presque tout le temps celle du bruit lectromagn tique en noir comme le Ann e universitaire 2012 2013 Page 107 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement montre la figure III 92 En effet sur les quatre pulses que cette figure pr sente seul le pulse 5 semble montrer un faible signal RMP Le traitement de ces donn es avec le logiciel SAMOVAR a permis 1 de repr senter graphiquement les courbes RMP obtenues pour chaque pulse Fig I 94 la courbe globale du sondage illustrant la variation de l amplitude initiale du signal en fonction du pulse Fig III 95 2 d effectuer l inversion des donn es qui permet de calculer la distribution de la teneur en eau et de la perm abilit en fonction de la profondeur Bien entendu ces r sultats concernent le volume de roches investigu situ sous la boucle de mesure Ils correspondent une investigation 1D localis e au centre de la boucle La mod lisation inverse des donn es RMP n cessite une connaissance pr alable de la r sistivit du sous sol au niveau de la zone prospect e Les donn es de r sistivit sont introduites sous forme d une matrice qu on doit calculer avant de lancer le logiciel d inversion Dans le cas de notre tude on s est bas sur les r sultats du sondage lectrique SJ31 et surtout sur le profil de tomographie lectrique que n
100. nsnrnsnnennonnnnnnennnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnennnnnnnnnnnannnnnnnnnn nnna nnnnnnnnnna nnn nnnn nnen nne nnn Enaa 45 Photo IIL 6 Dispositif Syscal Junior Switch 48 utilis pour les mesures de la tomographie 95 Photo IIIL 7 Electrode Connecteur et le C ble de Mesure ssssesssessssssossnerunusunnnnonnnnnnnununnnnnnnnnnunununnnnnnnnnnnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnna 95 Photo IIL8 T l chargement du fichier cr e sous Electre contenant la s quence et le c ble utiliser 96 Photo L9 Missions CES teves RM en na te 100 Photo III 10 Etapes de montage des quipements NUMIS PluS s s s sssssssnsnsnssrrssnensnenrnssrnnsnensnnonnennrnsnnnnnnnnnnnnnennrennnnnenns 105 Liste des tableaux Tableau II 1 Caract ristiques hydrodynamiques des deux r servoirs de la r gion de Kettara s sssssssssersseens 30 Tableau II 2 Param tres hydrauliques calcul s partir de quelques ouvrages du socle des Jebilet 31 Tableau II 3 Mesures pi zom triques de quelque puits sur une partie du bassin versant tudi 40 Tableau II 4 Grandeurs mesur es par la RMP et param tres hydrog ologiques associ s 67 Tableau IIL 6 Coordonn es Lambert de quelques sondages lectriques Guessous 1996 81 Tableau IIL5 Coordonn es Lambert et caract ristique du forage m canique SP 1924 DRH MAFAR CO HT OUESSOUS OR a ee a a cu 81 Tableau IIL7 R sistivit s r elles des diff rentes formations issues des r sultat
101. nt selon un sch ma suivant Une mince couche de recouvrement superficiel correspondant soit la terre v g tale soit des formations encrout es sa r sistivit est variable La zone alt r e du socle hercynien caract ris e par une baisse de la r sistivit La zone fractur e du socle Le socle saint Ce sch ma interpr tatif g n ral peut varie d un sondage l autre Les variations concernent aussi bien la nature des unit s mises en vidence que leurs paisseurs comme le montre la figure IIL 62 Ainsi l aquif re des alt rites se montre le plus d velopp au niveau des sondages SJ12 et SJ31 Les sondages SJ13 SJ23 et SJ39 montrent plut t un paississement de l aquif re de fissures III 80 Ann e universitaire 2012 2013 Page 91 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 234000 236000 238000 Bouhane pr H 0 ri O O Q WO Les 1 en En ON O O O O O Q lt mj CE D D O O O O O N lt Los D N O O O SJ10 Msy10 SJ22 234000 236000 238000 LEGENDE eo Le LAGo Figure 111 80 Sch ma r capitulatif de Gravim trie du Magn tisme et des Sondages lectriques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de gravim trie 3 Lin aments des analyses de contact Ann e universitaire 2012 2013 Page 92 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement IIL2 4 Tomographie lectrique IIL2 5 1
102. nte la cha ne hercynienne pliss e est form par des massifs pal ozo ques discontinus affleurant au sein d une couverture m sozo ique et c nozo ique e Le domaine Atlasique correspond la cha ne intracontinentale du Moyen Atlas et du Haut Atlas form e par des terrains m sozo ques et c nozo ques structur s par l orogen se Atlasique e Le domaine Rifain qui constitue une partie de la cha ne alpine est caract ris par un empilement de nappes de charriages vergence principale sud Le domaine Mes tien regroupe deux grandes provinces qu on d signe par Meseta orientale ou Meseta oranaise et Meseta occidentale ou Meseta Marocaine Il est subdivis en six zones structurales Michard et al 1983 Hoepfner 1987 Piqu et Michard 1989 Bouabdelli 1989 e La zone orientale qui correspond l ensemble de la Meseta oranaise est constitu e d affleurements de schistes du pal ozo que inf rieur et de flyschs d voniens ayant subi des v nements tectoniques durant le d vonien sup rieur avec d veloppement d un volcanisme calco alcalin du vis en sup rieur au westphalien e La zone de transition appel e aussi zone de nappes est repr sent e par la partie orientale du Maroc central form e par des bassins vis ens o se mettent en place des nappes syns dimentaires issues de la zone orientale Cette zone est caract ris s par une phase tectono m tamorphique d ge vis en sup rieur Bouabdelli 1989
103. oirs de la r gion de Kettara Coefficient a amont de N S La synth se des donn es de forages et l analyse statistique des param tres hydrog ologiques EL Mandour 1990 d une part et les r sultats de l tude g o lectrique men e par Guessous 1996 mettent clairement en vidence l importance de l paisseur satur e des alt rites sur la productivit de l aquif re des fissures De m me le sch ma hydrog ologique qui pourrait tre adopt consisterait en une seule nappe si geant dans deux r servoirs diff rents le premier est repr sent par la partie alt r e du substratum hercynien et le second correspond aux zones fractur es de ce substratum Ces deux niveaux pr sentent des comportements hydrodynamiques diff rents en raison du mode d coulement caract risant chacun d eux Ann e universitaire 2012 2013 Page 30 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Les param tres hydrodynamiques Transmissivit et coefficient d emmagasinement dont on dispose pour ces deux r servoirs ont t obtenus par des essais de pompage El Mandour 1990 Ces essais ont t r alis s selon deux proc dures diff rentes e Essais classiques avec des dur es de pompages relativement faibles quelques heures e Essais l air lift qui consiste envoyer de l air comprim dans l eau du forage par un tube d air Le m lange qui en r sulte air eau de densit inf rieure celle de l eau est refou
104. onfiguration on lance les mesures du sondage RMP L op rateur peut suivre l acquisition des donn es par la courbe du signal mis par les protons enveloppe sinuso dale d croissance exponentielle et la courbe du bruit accumul e de m me fa on que le signal Fig I 92 Courbe de sondage apr s accumulation ProDiviner POX Fie Communication Processing Checki g Help HardTest sh Configuration amp Signal amp System Enveloppe du ampltude signal de ou De initiale relaxation en EAA m 30 Eo e fonction du valeurs du moment TRES temps de l impulsion de l amplitude initiale i 250 Pulse lt Q gt A ms 2830 13 5 de T2 de la Amplitude lt E0 gt nV 348 a Aiea VO fr quence mesur e Decaytime lt T2 gt ms 191 10 A hote Ai s bruit accumul aha 3 225 Signal 2 j OAA A EE a a Pulse lt Q gt Ams 2413 11 0 Amplitude lt E0 gt nV 241 Decay time lt T2 gt ms 256 Frequency Ha 1963 7 fr quence emise H Larmor frequency Hz 1965 8 Rxgain factor 110220 t gt num ro de l impulsion en cours et nombre indication de batterie d accumulations pause arr t Figure 111 92 Courbes du signal et du bruit au cours de mesure et apr s accumulation III 2 5 2 Traitement des donn es RMP Le niveau lev de bruit lectromagn tique observ avec le testeur a t confirm lors de l acquisition des donn es l aide du logiciel Prodiviner En effet
105. ous avons r alis proximit du sondage RMP nuses mil i Pulse 12 Pulse 10 AEN Era te M e a 1 i F KR Figure 111 93 R sultats du sondage RMP au niveau de la r gion de Kettara pr s du Douar Benslimane Ann e universitaire 2012 2013 Page 108 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Comme nous l avons signal auparavant le signal RMP enregistr a t malheureusement tr s perturb par un bruit lectromagn tique ambiant L amplitude moyenne de ce bruit variait au fur et mesure de la progression des mesures Nous avons constat que les rares pulse pour lesquels la courbe du signal commen ait s carter de celle du bruit est celui o ce bruit tait le plus faible C est le cas du pulse 5 qui correspond un niveau moyen du bruit de 707 9 nV Fig II1 93 ou encore le pulse 3 avec un niveau de bruit de 661 1 nV La plus forte valeur qui s l ve 3223 5 nV a t observ e au niveau du pulse 12 Cette premi re analyse des donn es brutes ainsi que les observations effectu es m me lors de l acquisition sur le terrain laisse pr sager un sentiment de pessimisme quant aux r sultats qu on peut s attendre de ce sondage RMP Aucune courbe typique d un signal RMP de forme exponentielle d croissante n a pu tre observ e l exception de celle du pulse 5 qui reste tout de m me tr s affect e par le bruit La courbe du sondage illustr e sur la figure I
106. parables entre elles et on peut alors calculer ce qu on appelle l Anomalie de Bouguer pouguer qui repr sente la diff rence entre la gravit observ e gobs et la gravit th orique gtn incluant la somme des corrections JBouguer Jobs Ith t gr 9B gJr Ann e universitaire 2012 2013 Page 56 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 111 1 1 2 Traitement des donn es gravim trique Analyse des contacts Afin de mieux exploiter ces donn es et de faire ressortir davantage d informations que ce qu on peut tirer de l examen de la carte r siduelle on peut faire appel la technique d analyse des contacts Celle ci consiste appliquer aux donn es gravim triques une proc dure de traitements math matiques combinant les calculs du gradient horizontal et du prolongement vers le haut L int r t de ce type de transformation des cartes gravim triques a t voqu depuis longtemps G rard et Griveau 1972 Le succ s de l application de ces traitements a t d montr par de nombreuses tudes Everaerts amp Mansy 2001 G rard et Griveau 1972 Kattach et al 2004 Le principe de cette technique d analyse consiste calculer le gradient horizontal de la carte de l anomalie r siduelle Ce traitement est tr s utile pour la localisation des contacts g ologiques du fait que la limite entre deux blocs de densit s diff rentes correspond au maxima de ce gradient Blakely et Simpson 1986 Ch
107. r RESIX Plus Sondage R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur lectrique SJ13 p1 112 7 p2 29 p3 101 5 pa 1892 5 9 Ep1 0 98 Ep2 1 4 Ep 3 33 2 Le log g o lectrique ci dessous nous permert de visualiser la variation de fracturation qui a un int r t hydrog ologique fig II 71 0 Terrain superficiel Complexe conducteur Zone tr s fractur e Substratum Zone moins fractur e 36 Faille Figure Ill 71 Interpr tation g o lectrique du sondage lectrique SJ13 Sondage lectrique SJ 22 Le sondage SJ22 est caract ris par une courbe ascendante l image du sondage SJ10 cela correspond une augmentation progressive de la r sistivit intrins que des roches avec la profondeur Le mod le de r sistivit calcul met en vidence la superposition de trois terrains de r sistivit s intrins ques tr s contrast es que nous interpr tons en tant que zone alt r e substratum fractur et substratum sain Fig I11 73 E a 18 F 4 61a a x a 168 E 1 Li se a z 1a T A A T 16 2 4 1 10 104 148a ta LaG aaa 10 18 AB 2 lt m RESISTIVITY lt Ohm mD Figure 111 72 Allure du sondage lectrique SJ22 Ann e universitaire 2012 2013 Page 87 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau III 13 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ22 par RESIX Plus sondage R sistivit s ohm m et Epaisseurs m Erreur
108. r une place primordiale parmi les activit s de protection de l environnement et la r servation des ressources en eau et exiger une intervention des autorit s concern es Dans ce sens il convient de r duire l extension et la gravit des impacts sur les eaux de surface et souterraines par des m thodes de restauration efficaces et conomiques Une autre solution peut tre appliqu e c est la stabilisation des rejets miniers de Kettara par les st riles riches en calcaire issus de l extraction des phosphates Ann e universitaire 2012 2013 Page 53 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement GEME PARTIE ETUDE G OPHYSIQUE Ann e universitaire 2012 2013 Page 54 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement HI ETUDE GEOPHYSIQUE II 1 M thode de prospections utilis es I11 1 1 M thode gravim trique III 1 1 1 Principe g n ral La loi de gravitation universelle de Newton stipule que toute masse se trouvant autour de la Terre est soumise une acc l ration g dite acc l ration gravitationnelle qui d finit le champ gravitationnel terrestre Si la Terre tait homog ne parfaitement ronde isol e dans l espace et immobile la pesanteur g aurait partout la m me valeur Or les mesures du champ de pesanteur la surface de la Terre montrent que la pesanteur varie d un point l autre Les causes de ces variations sont de deux types Certaines sont d origine non g ologiques tandis que d aut
109. rain le deuxi me jour nous a malheureusement contraint mettre fin cette campagne de prospection par tomographie lectrique Il s agit de l endommagement du r sistivim tre Syscal Switch 48 On va donc se limiter l analyse de l unique profil que nous avons enregistr IIL2 5 2 Traitement et interpr tation Les donn es de tomographie lectrique r colt es sur terrain ont t repr sent es sous forme de pseudosection et interpr t es l aide du logiciel RES2DINV de la soci t Geotomo Software Ceci nous a permis d obtenir un mod le de la r sistivit du sous sol Le r sultat de cette interpr tation pour l unique profil r alis est pr sent sur la figure IIL84 ci dessous qui montre le mod le pr cit ainsi que les deux pseudosections observ e et calcul e Le profil de tomographie lectrique a t r alis un kilom tre environ l Est du village de Benslimane L analyse des donn es de la r sistivit apparente enregistr es le long de ce profil permet de constater que les valeurs varient de 20 Ohm m 420 Ohm m environ Le mod le d inversion a t calcul avec une erreur de 1 96 atteinte apr s 12 it rations Cette importante dispersion des valeurs de la r sistivit apparente a conduit un mod le de r sistivit du sous sol beaucoup plus contrast L analyse de ce mod le en coupe verticale permet d identifier les entit s suivantes Un terrain conducteur superficiel d paisseur va
110. ration par rapport au travail de Guessous noou La Ohm m 2000 Soke z ip 1924 L sistivit s s 68 115 36 b93 1904 1000 pisser 5 1 1 11 13 Un 2 5 tu PU Ki 150 Figure 111 62 Sondage param trique SJ 12 interpr t l aide du logiciel ELEC Guessous 1996 I11 2 4 2 Interpr tation des donn es Cette partie de notre tude porte sur l interpr tation des huit sondages lectriques localis s l int rieur de notre zone d tude Il s agit des sondages SJ10 SJ11 SJ12 SJ13 SJ22 SJ23 SJ31 et SJ39 qui couvre essentiellement la partie m ridionale de cette zone figure III 19 et Tableau II 5 Le SJ 12 est un sondage lectrique talon il a t implant pr s du forage m canique SP1924 44 dont les coordonn es Lambert et les caract ristiques sont indiqu es dans le tableau II 6 ci dessous Ann e universitaire 2012 2013 Page 80 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau 111 6 Coordonn es Lambert de quelques sondages lectriques Guessous 1996 Coordonn es Lambert Sondages lectriques Y Tableau Ill 7 Coordonn es Lambert et caract ristique du forage m canique SP 1924 DRH Marrakech in Guessous 1996 Niveau pi zom etrique N IRE Date Profondeur Altitude D bit Nature de en m Profondeur du plan l s l ouvrage X Yy Z j m d eau m 1924 44 237 300 142 300 10 3 82 2450 416 50 Riel La compilation des donn es de r sistivi
111. re 2012 2013 Page 57 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I11 1 2 M thode de prospection magn tique IIL 1 3 1 Principe g n ral La prospection magn tique est bas e sur la mesure du champ magn tique terrestre et de ses variations dans le temps et dans l espace Elle tudie la susceptibilit magn tique K des mat riaux g ologiques Celle ci est d finie comme tant le rapport de l Intensit de magn tisation i par celle du champ magn tique inducteur H gt k Jz Avec k une grandeur sans dimension Ce champ magn tique terrestre est repr sent par un vecteur F d fini en tout point de l espace par ses composantes horizontale H et verticale Z tel que F H z Ce vecteur est galement caract ris par son intensit exprim e en nanoTesla nT sa d clinaison D angle entre sa composante horizontale et le nord g ographique et son inclinaison I angle entre le vecteur F lui m me et l horizontale Fig II1 38 Nord fx Bas z Figure 111 38 Repr sentation sch matique du vecteur champ magn tique Le champ magn tique de la terre est principalement de type dipolaire Fig I1 39 De ce fait son inclinaison varie constamment depuis l quateur o elle est nulle jusqu aux p les o elle vaut 90 en valeur absolue Ceci a de grandes cons quences sur l allure des anomalies magn tiques engendr es par une aimantation induite pure Fig IHI 40 Le champ magn tique
112. res ou faiblement pliss s ce qui traduit la faible intensit de la d formation hercynienne et post hercynienne dans cette zone Piqu 1979 Lagarde et Michard 1986 e La zone Nord ou bloc de Sehoul est form e des terrains pal ozo ques situ s au Nord de la Meseta Centrale et limit s au Sud par l accident Rabat Tifelt Dans cette zone on observe une tectonique pal ozo que ante d vonienne en climat m tamorphique pizonal Piqu 1979 Les plis synschisteux ont une direction Est Ouest et sont fortement d vers s vers le Sud Le bloc de Sehoul est consid r comme allochtone car il n a pu tre corr l avec aucun v nement de m me ge dans la Meseta marocaine Ann e universitaire 2012 2013 Page 17 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement DOMAINE RIFAIN DOMAINE ATLASIQUE ET MESETIEN 1 24 1 Domaine Ssharien 2 Domaine occidentale chaine des Oulad Ohim Meseta a occidentale trorientale Atlas Ra Figure 1 3 Carte des domaines structuraux du Maroc Michard 1976 Ann e universitaire 2012 2013 Page 18 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 2 2 Le massif des Jebilets Le massif des Jebilets appartient la dorsale marocaine ou promontoire africain haut fond de terrains anciens Il constitue l une des aires o affleure largement au Maroc le socle pal ozo que Ce massif a t fortement affect par l orogen se hercynienne Il s
113. res sont li es la g ologie C est ce deuxi me type de variations qu on cherche mettre en vidence en prospection gravim trique afin d en d duire une cartographie des contrastes de densit des roches constituant le sous sol Fig II1 36 Figure 11 36 Principe des mesures gravim triques a Mod le g ologique montrant une structure de densit p1 encaiss e dans un mat riel de densit plus lev e p2 b L h t rog n it de densit engendre des variations lat rales de l attraction de pesanteur qui se traduit par une anomalie gravim trique c Klaus Kn del et al 2007 Ann e universitaire 2012 2013 Page 55 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Les variations non g ologiques de la gravit sont li es plusieurs causes On les limine gr ce une s rie de corrections qu on applique aux mesures brutes a Correction de la d rive instrumentale Compense les variations temporelles des lectures elle permet d liminer l effet de la d rive r sultant de la fatigue de l ensemble des composantes du gravim tre b Correction de mar e L objectif de cette correction est d liminer les variations temporelles dues au d placement de la terre par rapport au soleil et la lune qui engendrent une variation de g de forme globale p riodique c Correction d air libre ou de Faye gF Elle consiste corriger les mesures gravim triques de l effet de la diff rence d l vation Az en m
114. riable avoisinant les 15 m tres au Sud entre les stations 80 et 120 et diminuant progressivement vers le nord jusqu s annuler entre les positions 280 et 320 Nous pensons que ce terrain correspond la couche alt r e du socle hercynien compte tenu de la baisse significative de la r sistivit qui la caract rise et de son paisseur qui est de l ordre de grandeur de celle obtenue plus au sud par le sondage lectrique SJ31 Fig 1 76 et IIL 77 Toujours vers le Sud ce terrain est recouvert par une couche plus r sistive et discontinue D apr s les observations que nous avons faites sur le terrain cette partie du profil se situe au niveau d un large talweg et la couche Ann e universitaire 2012 2013 Page 96 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement relativement plus r sistive devrait correspondre aux alluvions dominance sableuse mise en place l oued Sous ce premier terrain qu on peut qualifier d alt rites superficielles le mod le de r sistivit montre d importantes variations lat rales et verticales de la r sistivit qui t moignent des h t rog n it s locales du substratum Ces variations permettent d identifier quatre zones mod r ment fortement r sistives not es R1 R4 intercalant avec des plages plus conductrices baptis es C2 et C3 Sachant que les tudes g ologiques ant rieures montrent que la zone de Benslimane Kettara correspond un synclinorium Fig 1 14 et II 15
115. riation des teneurs de NaCl de l amont vers l aval du bassin ss 47 Figure 11 25 Carte de distribution des chlorures au niveau de l aire d tude sn 47 Figure 11 26 Variation de l ammonium de l amont vers l aval du bassin ns 48 Figure II 27 Comparaison entre les teneurs en ammonium et le pH rennes 48 Figure 11 28 Carte de distribution des ammoniums au niveau de l aire d tude 49 Figure 11 29 Variation du nitrite de l amont vers l aval ss 49 Figure 11 30 Carte de la distribution des nitrites au niveau de l aire d tude ss 50 Figure II 31 Variation des bicarbonates de l amont vers l aval ss 50 Figure II 32 Carte de la distribution des bicarbonates au niveau de l aire d tude 51 Figure 11 33 Variation de la duret totale de amont en aval irrrnrnnnnnnnnss 51 Figure 11 34 Carte de la distribution de la duret totale au niveau de l aire d tude 52 Figure II 35 R partition des puits sur le diagramme de piper suivant la nature des faci s 52 Figure 111 36 Principe des mesures gravim triques a Mod le g ologique montrant une structure de densit p1 encaiss e dans un mat riel de densit plus lev e p2 b L h t rog n it de densit engendre des variations lat rales de l attraction de pesanteur qui se traduit par une anomalie gravim trique c Klaus L GD TELE Ne me PA A EEE 55 Figure IIL 37 Repr sentation d une anomalie gravim trique provoqu e par un contact vertical
116. ro ques et k ratophyriques L ensemble forme une s rie thole tique o les termes acides sont issus de la cristallisation fractionn e des termes basiques Aarab 1995 v Magmatisme syn post tectonique il est repr sent par les granito des hercyniens qui sont troitement li s aux couloirs de cisaillements ils ont des ges et des sources magmatiques vari es v Magmatisme post orog nique correspond la mise en place d un faisceau de filons de micro diorite riches en enclaves d origine crustale Huvelin 1977 Ces filons recoupent les granites orog niques ils sont issus d un liquide initial basique d affinit lamprophyrique Ann e universitaire 2012 2013 Page 22 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I 3 Cadre climatique L 3 1 Pr cipitation D apr s la carte des zones bioclimatiques du Maroc tabli par Emberger 1955 notre zone d tude appartient l tage semi aride fig 6 caract ris par des pr cipitations peu abondantes dont la moyenne annuelle de l an 2011 tait de l ordre de 235 mm ABHT 2012 Ces pr cipitations sont irr guli res dans le temps et l espace Elles ne sont pas concentr es comme d habitude pendant la saison humide o on remarque la dominance des mois secs avec trois maxima en novembre avril et en mai fig I 7 LT PER ds A BENABID i Z MER MEDITERRANEE TANOL NUAN cas CAS ABIANC UL JADID Mme M nt a aa L gende ES Bioclima
117. rsit Cadi Ayyad pour s int grer dans l espace socio conomique du pays et de traduire une volont d accompagner les efforts de d veloppement accomplis et de faire de l universit un instrument d panouissement technologique et socio conomique Missions et Objectifs Promouvoir la recherche dans le domaine de l eau et des nergies renouvelables D velopper une expertise dans le domaine de l eau et des nergies renouvelables D velopper un partenariat national et international Constituer une interface entre des tablissements universitaires et de recherche publics et priv s Fournir de l aide aux d cideurs aux universitaires aux autres tablissements publics semi publics et priv es Entretenir une collaboration avec les organismes intervenants dans le domaine de l eau et de l nergie pour assurer un transfert efficace de technologie Agir comme facilitateur entre l universit les op rateurs scientifiques et le secteur socio conomique de l Eau et de l Energie Activit s d velopp es la recherche fondamentale et appliqu e les tudes et les analyses les tests et l expertise la formation et la vulgarisation la valorisation des r sultats de la recherche l organisation de manifestations conf rences s minaires ateliers etc l encadrement d tudiants Master Doctorat et projets d tudes Xe Xe Ve Ann
118. rt de v g tation ainsi que l apport important de la chaleur Au fil des ann es les variations de l vaporation peuvent tre importantes comme n gligeables d pendamment des temp ratures et des apports en eau En ce qui concerne l ann e 2011 on constate que les fortes vaporations ont principalement concern les mois chauds Juin Juillet Aout 2500 E PICHE en ml 2000 E Bac Colorado en mm tion 1500 1000 vapora 500 Ann es 300 b tion N N O U vaporati m UT O E PICHE en ml m O O ex O E Bac Colorado en mm O S O N D J F M A M J JT A Mois Figure 1 10 a Evaporation totale annuelle mesur e de 1998 jusqu 2011 par Bac Colorado en mm et PICHE en ml b Evaporation totale mensuelle de 2011 mesur e par Bac Colorado en mm et PICHE en ml Station Abadla Donn es ABHT 2013 Ann e universitaire 2012 2013 Page 26 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 3 5 Vents Les vents dominants sont g n ralement calmes et originaires de l Ouest et du Nord Ouest Au contraire les vents dess chants de chergui et de sirocco enregistr s au mois de juillet soufflent respectivement de l Est et du Sud pour une dur e dans l ann e cumul e de 39 jours 3 0 a O E 2 0 D b 1 5 A g 10 gt 0 5 0 0 oO SO D Oo LE amp D DO HO 8rY SSSR ST S aS OT E P ON D TP D D D dd D SL SES EE S K NS PS D D
119. rtionnelle celle de ammonium et du pH parce que le nitrite est une forme instable qui cherche l quilibre en c dant H ce qui rend le milieu alcalin et transforme NOz en NH4 Ann e universitaire 2012 2013 Page 49 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement L gende 0 o Village route nationale N 7 F 1 R seau hydrographique EE Puits Figure 11 30 Carte de la distribution des nitrites au niveau de l aire d tude e Dosage de l Alcalinit L alcalinit d une eau correspond la pr sence de bases et de sels d acides faibles Dans les eaux naturelles r sulte g n ralement la pr sence des ions hydroxyde HO des ions carbonate C032 et des ions bicarbonate HCO3 Dont on distingue deux titres qui sont le titre alcalim trique ou titre alcalim trique simple TA et le titre alcalim trique complet TAC Au cours de la manipulation d alcalinit on a remarqu que tous les chantillons n ont pas eu une coloration rose apr s l ajout du colorant ph nolphtal ine ce qui confirme l acidit de ses eaux par HCO3 cf Annexe 1 D apr s le graphe Fig IL 31 on constate que l ordre de variation est d une vingtaine de mg l dont l origine et la dilution par les apports d eau des effluents circulant dans les formations schisteuses de nature basique 300 250 HCO3 mg l 200 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Puits Figure 11 31 Variation des bicarbonates de l amont vers l aval
120. s mettent en vidence un mod le du sous sol montrant typiquement la superposition de trois entit s un substratum saint la base une zone de schistes fractur s et une couche d alt rites avec des variations lat rales d paisseur qui concernent notamment l augmentation de la profondeur des schistes saints du Sud Est au Nord Ouest Les r sultats de l analyse des donn es de sondages lectriques sont repr sent s sur la carte de synth se Fig II 98 La mise en uvre d un profil de tomographie lectrique quelques centaines de m tres du site minier de Kettara a permis l obtention d un mod le du sous sol sous forme d une coupe verticale montrant la distribution de la r sistivit Ce mod le met notamment en vidence deux failles s enracinant jusqu une 60 m tres de profondeur Celles ci pourraient constituer des zones de drainage des eaux souterraines et sont par Ann e universitaire 2012 2013 Page 112 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement cons quent de cibles potentielles pour la mise en place de forage hydraulique ou de puits Dans le cadre de cette tude nous avions eu la possibilit d exp rimenter sur le site de Kettara une technique moderne de prospection des eaux souterraines Il agit de la R sonance Magn tiques des Protons RMP qui permet de d tecter directement les eaux souterraines en se basant sur la r sonance des atomes d hydrog nes Le niveau tr s lev du bruit lectroma
121. s des sondages param triques et les forages m caniques Guessous 1996 nnrrrrrrrnnnennnnnennnnenennennnennnnnnnnse 81 Ann e universitaire 2012 2013 Page 129 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Tableau IIL8 R sultats d interpr tation du sondage lectrique SJ12 par RESIX PIUS u 83 Tableau IIL9 R sultats d interpr tation du sondage lectrique SJ10 par RESIX PIUS u 84 Tableau III 10 R sultats d interpr tation du sondage lectrique SJ11 par RESIX PIUSs u 85 Tableau IIL 11 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ13 par RESIX Plus ssssssssssssssserssressresrrrseess 87 Tableau III 12 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ22 par RESIX PIS 88 Tableau III 13 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ23 par RESIX Plus sssssssssssessserssressrrsrrsseens 89 Tableau III 14 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ31 par RESIX Plus s sssssssssessserssressresrrrsenns 90 Tableau III 15 R sultats de l interpr tation du sondage lectrique SJ39 par RESIX Plus nss ssssserssrsssrssrrssrrnsnesnn 91 Tableau III 16 Coordonn es g ographique des coins de la boucle rs 102 Tableau III 17 Valeur moyenne du champ magn tique terrestre mesur au coin de la boucle et sur SSE OT ES A E P A A A E A E E A E T E 102 Tableau 111 18 Valeur de la susceptibilit magn tique des roches au niveau des coins 103 Tableau 111 19 Valeur du bruit
122. sable du laboratoire nergies renouvelables et efficacit nerg tique EnR2E Ann e universitaire 2012 2013 Page 12 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1ERE PARTIE CONTEXTE DE L TUDE Ann e universitaire 2012 2013 Page 13 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement I Contexte de l tude I 1 Situation g ographique Le secteur de Kettara fait partie du massif hercynien des Jebilets qui constitue une portion de la Meseta marocaine m ridionale Michard 1976 Piqu et Michard 1981 Ce massif est form d un ensemble de collines et de plaines rocheuses qui s tendent au Nord de Marrakech suivant une direction E W sur environ 3800 km2 entre les longitudes 7 W et 8 50 W et les latitudes 31 45 N et 32 05 N Fig I 1 Le massif des Jebilets est limit au nord par la plaine de Bahira au sud par la plaine du Haouz l Est par les montagnes de B ni Mellal et l Ouest par les terrains Jurassico cr tac des Mouissate Le secteur tudie se situe dans la partie centrale de ce massif Il est accessible en empruntant sur 30 kilom tres la route principale n 9 reliant Marrakech El Jadida Fig I 2 GENRAL EE ETS Sillons subsidents Couverture de type atlasique pliss e Couverture de type atlantique subtabulaire Socle cal dono hercynien subcratonique Couverture de type atlantique pliss e Socle cal dono hercynien orog nique E A Couverture
123. ser l cart entre la pseudosection mesur e et une pseudosection recalcul e partir d un mod le Ce mod le est modifi chaque it ration jusqu ce que les donn es mesur es et calcul es atteignent une concordance acceptable ou jusqu ce qu aucune nouvelle am lioration ne soit possible Dans le cas de la pr sente tude l inversion a t effectu e l aide du logiciel RES2DINV Loke et Barker 1996 II1 1 4 M thode de r sonance magn tique des protons La R sonance Magn tique des Protons est une nouvelle m thode g ophysique qui permet de d tecter directement l eau souterraine et de fournir des informations de certains param tres hydrog ologiques L application de cette m thode est fond e sur une th orie bien tablie dont les premi res id es en la mati re datent d une trentaine d ann es Varian 1962 Barringer et White 1968 Cependant ce n est que dans la derni re d cennie qua t d fini un concept am lior d bouchant sur une m thode op rationnelle Semenov et al 1988 Actuellement cette technique fait l objet d une utilisation r guli re travers le monde Le principe de base de la m thode de r sonance magn tique des protons repose sur de la mesure d un champ magn tique cr par les protons des mol cules d eau apr s leur excitation au pr alable par un courant alternatif circulant dans une boucle une fr quence ad quate Fig III 48 La mise en uvre de cette m thode se
124. t Ann e universitaire 2012 2013 Page 68 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement IIL 2 Prospection g ophysique de la r gion de Kettara III 2 1 Prospection gravim trique Le volet gravim trique de notre tude concerne la r interpr tation des donn es disponibles sur le secteur de Benslimane Hathouti 1990 Il s agit d une carte de l anomalie de Bouguer qui a t tablie suite un lev gravim trique totalisant 1800 points et mis en uvre des fins d exploration mini re On propose de reprendre ces anciennes donn es en vue de les retraiter et les r interpr ter en appliquant notamment la technique d analyse des contacts I11 1 3 3 Analyse et interpr tation des donn es Nous avons commenc par repr senter les donn es gravim triques du secteur de Benslimane sous forme d une carte de contours de l anomalie de Bouguer Fig IHI 51 1 Cette carte montre que les variations locales du champ de pesanteur sont clairement affect es par un gradient r gional croissant du sud est vers le nord ouest Apr s plusieurs tentatives de d termination de ce gradient le meilleur r sultat a t obtenu en utilisant la technique d interpolation par r gression lin aire Fig II 51 2 Le gradient calcul est estim 1 06 mGal km sa soustraction des donn es gravim triques initiales anomalie de Bouguer a permis d obtenir une carte d anomalies r siduelles Fig ITI 52 234000 236000 238000 23400
125. t Mme L MANDI directrice du Centre National des Etudes et des Recherches sur l Eau et l Environnement Pour la confiance qu ils m ont t moign e en acceptant la direction et le suivi de ce travail Je n oublierai pas ceux qui m ont initi la g ologie et sp cialement l hydrologie nos enseignants du D partement des Sciences de la Terre la Facult des sciences et techniques de Marrakech Aux membres du jury qui ont daign laisser leurs multiples occupations pour se donner la peine d examiner ce travail nous leur somme infiniment reconnaissant Leurs critiques et suggestions contribuerons certainement rehausser la valeur scientifique de ce travail Je ne pourrai pas terminer sans remercier les doctorants du CNEREE M AZIZ Faissal M El MOUSSAOUI Tawfik M LATRACH Lahbib M Ait ERROUHI Ahmed Mile BOUTAKRABT Meriem Mile MIDHAT Laila ainsi que ceux qui de pr s ou de loin ont particip la r alisation de ce travail et dont les noms ne figurent pas ici tous ces anonymes je dis un grand merci Projet de fin d tude Master Eau et Environnement PREAMBULE La pr sente tude porte sur le secteur de Kettara qui se situe une trentaine de kilom tres au Nord Nord Ouest de Marrakech Les ressources en eau de cette zone rev tent deux enjeux majeurs Le premier est d ordre environnemental tant donn que les rejets sulfur s de la mine abandonn e de Kettara sont transport s par les eaux de ruisse
126. t issues des sondages param triques fait part de l existence au niveau de la zone prospect e de trois entit s g o lectriques Tableau II 7 La r interpr tation propos e des sondages lectriques prend en consid ration ces donn es Bien entendu nous avons pris en consid ration ces donn es lors de l interpr tation des sondages lectriques L inversion des donn es a t effectu e l aide du logiciel RESIXP Rappelons que ce logiciel poss de l avantage de calculer des mod les en tenant compte des embrayages qui surviennent souvent lors de la mise en uvre des sondages lectriques z Tableau Ill 8 R sistivit s r elles des diff rentes formations issues des r sultats des sondages param triques et les forages m caniques Guessous 1996 Terrains superficiels limons conglom rats schistes ou calcaires 8 262 encro t s Schistes alt r s argileux et ou marneux 7 95 Substratum avec des pass es de quartzite 90 3506 et ou de calcite Ann e universitaire 2012 2013 Page 81 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement CC 2 pe EAN AA er gt 1 r AE Lo EKotara 7 Y Zn Pn 7x 7h s oA E ARS Figure 111 63 Localisation des sondages lectriques situ s au niveau de la r gion de Kettara extrait de la carte de Jbel Sarhlef 1 50000 Ann e universitaire 2012 2013 Page 82 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Sondage talon SJ 12 S
127. t perhumide FE Bioclimat humide ESSA Biaclimat subhumide PE Bioclimat semi aride S Bioclimat aride FE Bioclimat saharien Figure 1 6 R partition des zones bioclimatiques au Maroc EMBERGER 1955 in BENABID 1988 e N A A 0O O O O O O O Pr cipitation en mm O Mois Figure 1 7 Pr cipitation mensuelle en mm de l an 2011 donn e ABHT 2013 Ann e universitaire 2012 2013 Page 23 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 3 2 Hygrom trie La r gion de Marrakech est caract ris e par un climat continental chaud avec de forts contrastes de la temp rature aussi bien saisonnier que journalier La s cheresse n est temp r e ni par l humidit atmosph rique ni par la n bulosit Les seules donn es quantitatives dont on dispose sur l humidit de cette r gion proviennent de la station Lalla Takerkoust Elles correspondent des mesures de l humidit depuis 1984 Annexe 1 La repr sentation de ces donn es sous forme d histogramme permet de se rendre compte que l humidit relative passe en moyenne de 75 en novembre 50 en Ao t Durant ce dernier mois elle peut subir une forte diminution voire s annuler lorsque soufflent des vents dess chants chergui et sirocco 90 80 70 60 50 40 30 20 10 O E 7 heures W 21 heures Humidit moyenne en SO O SO QQ o D H K SE SSP P A NN A EN ET ST DO DS SSP EE EP D MT A MP OMR NT Ann es 90 70 M p g 60
128. t une m thode d investigation non destructive permettant d obtenir une image du sous sol dans le but d identifier sa structure interne comme des h t rog n it s g ologiques des failles la profondeur et l paisseur d une couche conomiquement exploitable etc Cette technique est apparue la fin des ann es 1980 elle d rive des m thodes classiques du sondage et du tra n lectrique sauf qu elle utilise un dispositif multi lectrodes qui offre la possibilit d acqu rir un grand nombre de mesures correspondant aux diff rentes combinaisons de quatre lectrodes Edwards 1977 On peut ainsi r aliser une imagerie continue 2D ou 3D des variations de r sistivit du sous sol Dahlin 2001 Cela permet d obtenir une image de la r sistivit du sous sol en particulier dans les r gions g ologie complexe caract ris e par des variations lat rales qui rendent l utilisation des sondages lectriques inad quate Gr ce au d veloppement r cent d outils performants d acquisition automatis e Dahlin 1993 et d inversion math matique Loke et Barker 1996 cette technique est devenue relativement facile mettre en uvre et largement utilis e IIL 1 3 1 Principe g n ral N La prospection lectrique consiste injecter dans le sol un courant lectrique d intensit I entre deux lectrodes A et B et de mesurer la diff rence de potentiel AV induite entre une autre paire d lectrodes M et N Fig III 43 A partir
129. ter d ores et d j que la direction globale des contacts mis en vidence est parfaitement conforme celle des structures connues de la zone d tude Certaines failles existantes sont bien soulign es par la m thode d analyse des contacts D autres au contraire passent inaper u tr s probablement parce qu elles n engendrent pas de contrastes de densit L analyse de la migration des maxima locaux du gradient horizontal en fonction de la hauteur du prolongement permet de d terminer le pendage des contacts identifi s Ces pendages n ont pas t repr sent s pour les contacts verticaux qu on reconnait par la superposition de tous les maxima locaux Ann e universitaire 2012 2013 Page 73 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement A l issue de cette tude gravim trique une carte d interpr tation synth tisant l ensemble des r sultats obtenus a t labor e Fig IIL 57 Les nouveaux l ments mis en exergue par la gravim trie ont t int gr s la carte structurale existante issue des observations g ologiques de surface La carte de synth se ainsi produite constitue un sch ma structural plus complet du secteur de Benslimane 234000 236000 238000 Bouhane u 146000 gt o009T 144000 o00ttT e O e 2 S 4 T o cf K5 e me CA j RS A 5 F o F Dir Kerkoz AEF x S u o s M ai F id R 8 Fe o K g r A l aw 4 H 500 m 234
130. ter que les trois sondages SJ13 Ann e universitaire 2012 2013 Page 71 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement SJ31 et SJ39 qui se superposent aux donn es gravim triques de Benslimane mettent tous en vidence une paisseur assez importante de la zone d alt ration ou de fracturation du socle hercynien Fig III 54 234000 236000 238000 Bouhane E N 146000 L gende o Axe gravim trique Route nationale N 7 a p T Villages n gatif R seau hydrographique Emplacement Axe gravim trique Du sondage positif Limons E Schistes Schistes alt r s alluvions sains fractur s Figure Ill 54 Superposition des logs g o lectriques des sondages r alis s dans le secteur Benslimane donn es Guessous 1996 la carte des anomalies r siduelles donn es Hathouti 1990 Par ailleurs la carte d anomalies r siduelles montre plusieurs zones de gradients gravim triques qui peuvent correspondre des contacts ou des discontinuit s failles flexures etc Pour tudier ces zones particuli rement int ressantes pour la d termination du degr de fracturation du socle hercynien de secteur de Benslimane nous avons appliqu la m thode d analyse des contacts d crite pr c demment Rappelons que cette m thode est bas e sur l utilisation conjointe des techniques du gradient horizontal et du prolongement vers le haut Les maxima locaux du gradient horizontal d termin s partir
131. tion th orique Vouillamoz 2003 En se basant sur ce diagramme et sur les r sultats obtenus on peut d terminer les zones productives ce niveau on constate que tous les forages se limitent dans l intervalle E 3 et E 5 m s donc ils sont moyennement peu productifs D apr s la transmissivit de la remont e Tr les ouvrages moyennement productifs sont Forage 3036 44 Forage 3031 44 Forage 1930 44 Pi zom tre 3035 44 Par ailleurs si on consid re les valeurs des d bits sp cifiques qui tiennent compte des valeurs des d bits de pompage et des rabattements occasionn s on constate que les forages mentionn s ci dessus se distinguent nettement et t moignent que leurs productivit s sont plus importantes que celles des autres puits Ceci confirme donc la conclusion de l analyse de la variabilit des transmissivit s Cependant on peut signaler les remarques suivantes Le puits 1648 44 montre galement un d bit sp cifique lev Il montre un d bit moyen avec un rabattement final faible au bout de 20h de pompage De ce fait il pourrait galement faire partie de cette classe d ouvrages productivit moyenne Le forage 1930 44 montre une tr s forte valeur du d bit sp cifique laquelle il ne faudrait pas accorder trop d importance car le temps de pompage est tr s faible ne d passant les 2 heures Ann e universitaire 2012 2013 Page 33 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement
132. tiques et gabbro ques avec des aur oles des d crochements senestres N160 et de grandes failles subm ridiennes associ es aux foss s Stephano permiens Bouloton et le Corre 1985 Toutefois les caract ristiques structurales des Jebilets centrales sont le r sultat de la succession de plusieurs v nements tectoniques enregistr s par la s rie de Sarhlef Huvelin 1977 v Mise en place de nappes de glissement d ge Vis en sup rieur apr s le d p t des flysch de Kharouba v Plissement majeur post Vis en caract ris par des plis isoclinaux associ s une schistosit de flux ou une schistosit de fracture voire m me de cr nulations v Compression post granite soulign e par des cisaillements et des remont es de magma acide v Distension post rieure la granitisation responsable de la mise en place des filons microdioritiques et quartzo carbonat s de direction E W v Compression tardi hercynienne Ann e universitaire 2012 2013 Page 21 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 2 3 3 Magmatisme L activit magmatique durant le pal ozo que Wesphalo Namurien dans les Jebilets centrales s rie de Sarhlef compte trois pisodes Huvelin 1977 Bordonaro 1983 Aarab 1984 Saquaque 1985 Mrini 1985 v Magmatisme pr tectonique volcanique et plutonique sous forme de coul es de laves acides et basique interstratifi es dans la s rie vis enne ou sous forme de plutons gabb
133. ts est principalement form e d une entit volcano s dimentaire baptis e s rie de Sarhlef Fig I 5 dat e du Vis en sup rieur Namurien elle est constitu e de Shales fins pass s lenticulaires de calcaire bioclastiques et de gr s Leur d p t a t accompagn d une activit volcanique Huvelin 1977 Bordonaro 1983 Aarab 1995 Essaifi 1995 pr orog nique tr s intense qui se manifeste par des panchements de laves acides et basiques ainsi que par des cin rites des jaspes et des tufs acides auxquels sont associ es des min ralisations sulfur es connues dans les Jebilets centrales Stratigraphiquement deux s ries principales sont reconnues dans les Jebilets centrales Bordonaro 1984 e Une s rie basale dite s rie de Sarhlef constitu e principalement de p lites et caract ris e par une activit volcanique qui commence par des manifestations laviques br ches tufs etc et se poursuit par un volcanisme extrusif caract res basiques Vis en Sup rieur Namurien Les min ralisations stratiformes sulfur es sont li es aux pisodes tardi volcaniques acides de la phase paroxysmale de la s rie de Sarhlef En effet aucune min ralisation li e aux termes acides de cette s rie n est connue dans les Jebilets e S rie sommitale essentiellement carbonat e appel e s rie de Teqzim et form e de calcaires micro conglom ratiques et bioclastiques la base et de p lites et gr s au sommet Vis en s
134. ucle Unit centrale Bloc de capacit Unit centrale R cepteur Unit centrale R cepteur Batteries PC portable Unit centrale Ann e universitaire 2012 2013 Page 104 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Photo III 10 Etapes de montage des quipements NUMIS Plus BOUCLE D 2 Batteries Figure 111 90 Diagramme de montage des quipements NUMIS Plus Ann e universitaire 2012 2013 Page 105 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement Lorsque la communication PC Syst me Numis est tablie l op rateur doit introduire les param tres mentionn s au niveau de la figure ci dessous sur le logiciel d acquisition Prodiviner Champ magn tique terrestre mesur et le nombre des moments d impulsions ES ProDiviner File Communication Help 76 _Confurtion Signal System v Numis Pob Data sounding storage ile settings Settings Loop antenna Frequency and Moments Select target directory Browse A Default Shape Square v Larmor frequency Hz 1 731 9 BENSLIMLANE SONDAGE _RMP_BENSLIMLANES O Defaut Type de la boucle or Site pe dd diam Diam or side 100 Tum 1 Earth magnetic field nT 40676 5 SENELIMANE T l chargement et son ps et le POP pion enregistrement du nompre de tours tuning capacitors pe MW Automatic DcDc voltage RER Save as fichier j 2 Number of moments lt Q gt Noise acquisition ti
135. ue Alors que les autres puits ont un pH proche de la neutralit cella est expliqu par l effort de la nature s auto neutraliser ainsi que la dilution de ces eaux par ceux provenant des puits situ s en amont ayant des pH l g rement alcalin 8 7 5 RL 7 6 5 6 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Puits Figure 11 19 Variations du pH de l amont vers laval du bassin v La conductivit permet d avoir une image de la charge de l eau en sels ionis s Au niveau du graphe Fig IL 20 on remarque que la conductivit augmente de l amont vers l aval avec une faible diminution au niveau des puits P6 et P7 c est d probablement l effet de la dilution par d autres apports d eau Ann e universitaire 2012 2013 Page 43 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1900 1400 900 400 Conductivit us cm P2 P3 P4 P5 P6 P7 Puits Figure 11 20 Variations de la conductivit de l amont vers l aval Pr T C4 a Na N i Me re bd tr m re P K NLE 5 ALT AEAEE 7 FA DAE 2 t SLAE aS 24 F I de red a ir D Pros d NES 2e u g re i lt To SA 2 OE i S a IR a Photo ll 4 Mallette des analyses physico chimique in situ Au laboratoire Les analyses ont t r alis es au Laboratoire des Sciences de l Eau et l Environnement S2E du Centre nationale d Etude et de Recherche sur l Eau et l Energie CNEREE elles ont port s sur les l ments suivants e Les sulf
136. up rieur Namurien Conglorm lfats CONUNEr tax Aus Basailte du Trias on pointili Westphalie Ferrmien Mijicrodiorite essaim de filons dans un champ de fractures de rel chement des plis hercyniens majeurs S rie marine de Bou Gesder Schistes du Searhier Vis n sup rieurs Na rmarrenr Filyschs ant nappe Granite hercynmien en massifs post rieurs aux pilis majeurs en points rouges Torrains aP t vis ens all ochtones torrains mM tamorphiques u Contact Nappe des Jebilet orientales Terrains aftt visd ens autochtones Socie des Jebilet occidentales Figure 1 5 Carte g ologique des Jebilet centrales Huvelin 1977 Ann e universitaire 2012 2013 Page 20 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 1 2 3 2 Structuration Les terrains carbonif res schistes de Sarhlef sont affect s par une intense d formation hercynienne caract ris e par une histoire tectono m tamorphique complexe Ils ont d abord subi une phase de plissement synschisteuse de direction subm ridienne associ e un m tamorphisme pizonal d ge post vis en sup rieur Gaillet et Bordonaro 1981 Ensuite ils ont t affect s par des cisaillements subparall les la schistosit de flux eux m mes repris par un plissement associ une schistosit de cr nulation S2 ce m tamorphisme g n ral est associ un m tamorphisme p riplutonique qui se d veloppe autour des intrusions grani
137. vant par les r sultats de l tude gravim trique permet de s apercevoir que les failles F1 et F3 co ncident parfaitement avec des accidents d j observ s sur le terrain ce qui confirme leur existence et leur importance dans la structuration du socle hercynien de la r gion de Kettara D o l int r t de ces structures sur le plan hydrog ologique en tant que zone de faiblesse du socle susceptibles d abriter et de drainer des eaux souterraines aquif re de fissures Ann e universitaire 2012 2013 Page 77 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 235000 236000 237000 235000 236000 237000 L gende L gende Sondage lectrique i i Sondage lectrique Puits a R seau hydrographique 1 236000 L gende 236000 0 L gende F N al Sondage lectrique Puits R seau hydrographique A s 2 Pe aa Soniapa Siacuign K n ye R seau hydrographique 1 Lin ament magn tique 2 Faille interpr t e Figure III 60 Cartes magn tique du secteur de Benslimane Gradient vertical gauche et interpr tation droite Ann e universitaire 2012 2013 Page 78 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement 234000 236000 238000 Bouhane O LEGENDE eu Lea Lda lezla LA lo keo Figure Ill 61 Sch ma structural de la zone d tude compl t par les lin aments magn tiques 1 Axes des hauts de gravim trie 2 Axes des bas de grav
138. vim trique n gatif R seau hydrographique T Villages S Axe gravim trique positif Figure 111 52 Carte gravim trique anomalies r siduelles de la r gion de Benslimane Pour essayer de comprendre l origine des anomalies observ es les donn es gravim triques ont t superpos es la carte g ologique de la zone de Benslimane Fig I 53 La carte obtenue permet de constater que la direction d allongement des anomalies est parall le aux axes de plis qui r sultent de la structuration de cette zone en synclinorium comme le montre la coupe g ologique de la figure II 14 Certaines anomalies positives sont associ es des roches magmatiques basiques gabbros telles celles situ es au Sud Est de la carte L anomalie positive localis e au centre de cette carte co ncide parfaitement avec le chapeau de fer elle pourrait tre li e l existence d un amas sulfur sous ce chapeau de fer Les autres anomalies positives situ es au niveau de la limite nord ouest de la carte peuvent tre partiellement expliqu es par Ann e universitaire 2012 2013 Page 70 Projet de fin d tude Master Eau et Environnement l affleurement d un dyke de gabbro associ une faible alt ration des roches encaissantes de ce dyke L analyse conjointe des donn es gravim triques et g ologiques met en vidence galement l importance du r seau de faille affectant la zone d tude et en particulier la direction N70 qui d cale certaines
139. visant contribuer la mise en valeur du potentiel hydrique de cette r gion Cette tude se base essentiellement sur l apport des m thodes g ophysique la caract risation de la structure du socle hercynien et la connaissance de son hydrog ologie Elle porte sur la r interpr tation des donn es g ophysiques existantes gravim trie magn tisme et sondages lectriques verticaux et l acquisition de nouvelles donn es tomographie lectrique et r sonance magn tique des protons Le traitement des donn es gravim triques et leur interpr tation bas e notamment sur la technique d analyse des contacts a permis de mettre en vidence un r seau de structures dont la plupart n ont pas t observ es auparavant et constitue un compl ment de la carte structurale existante sur laquelle sont galement repr sent es les limites approximatives des anomalies gravim triques n gatives qui pourrait co ncider avec les zones de fortes paisseur de l aquif re d alt rites Fig III 78 De nouveaux l ments ont galement t int gr s cette carte suite l analyse des donn es magn tiques Il s agit de lin aments magn tiques et d accidents qui les d calent Par ailleurs la r interpr tation des donn es des sondages lectriques disponibles a permis une caract risation ponctuelle de la zone d tude en se basant sur les variations verticales de la r sistivit li es au ph nom ne d alt ration Les r sultats obtenu

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