Anomalie du réseau hydrographique

Selon (Howard A.D. 1967), la définition d’une anomalie hydrographique correspond à une déviation locale du drainage régional et/ou du tracé d’un cours d’eau qui, par ailleurs, et en accord avec la topographie ou la structure régionale connue. Il distingue des anomalies de réseaux de drainage et des anomalies dans le tracé de cours d’eau individuels.

La différenciation entre perturbation et anomalie permet de sélectionner leur importance géographique mais aussi géologique (Deffontaines B 1990). Une somme d’anomalies parallèles et colinéaires peut correspondre par exemple à des trains de fentes en échelons et apporter une information structurale régionale. Dans la littérature certains auteurs (Nordon A. 1931; Prud'homme R. 1972) estiment que le relief n’est pas représentatif de l’importance géologique de certaines structures.

L’analyse des cours d’eau (Fig. 11) permet de dresser un inventaire des zones de faiblesse. Il est incomplet car il ne prend pas en compte les interfluves. La classification des anomalies de drainage permet de révéler et d’identifier des zones d’anomalies, qui sont interprétées par la lithologie ou par la structure.

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42 II.3.2. Profil en long

Le profil en long des cours d’eau qui sont à l’équilibre et régularise est d’allure concave (HACK J. T. 1973). Cette situation d’équilibre traduit un bilan érosion-dépôt considère comme nul. La pente est juste suffisante pour assurer le transport de l’eau et de la matière disponible. La recherche des perturbations ou ruptures sur ces profils permet de caractériser le niveau d’évolution du réseau.

Ces ruptures de pentes peuvent être corrélées avec les variations lithologiques, l’augmentation du pouvoir érosif lie à l’apparition d’une confluence, l’influence du niveau de base, les escarpements de faille…etc. Une pente abrupte favorise et accélère l'écoulement superficiel, tandis qu'une pente douce donne à l'eau le temps de s'infiltrer dans le sol. Les ruptures observées (knick points ou knick zones) dans la zone d’étude sur le bassin versant peuvent être de différentes origines :

- Liée à la structure (présence de failles, de blocs soulevés…). - Changement de la lithologie.

- Apport d’eau supplémentaire provenant d’un affluent secondaire.

Les mouvements tectoniques de la phase du Plio-Quaternaire ont joué un rôle très important dans la morphogénèse du bassin de l’Oued Seybouse. Les petits soulèvements continus, mis en évidence par des failles souvent peu apparentes ont provoqué des interruptions dans le cycle d’érosion fluviale. Ces événements ont contribué à la formation des terrasses alluviales que l’on rencontre dans la plaine de Guelma, le long de l’Oued Seybouse (Fig. 10).

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45 Figure 11. Carte des anomalies de la Seybouse à partir du réseau hydrographique. II.3.3. Extraction des linéaments

Hobbs W.H. (1904), est le premier a utilisé la notion de linéament, selon ce dernier les linéaments correspondent à des crêtes, rides, limites de reliefs, lignes de partages des eaux, limites de formations géologiques (affleurements géologiques). Ils peuvent correspondre aussi à des éléments structurants clairs : ravins, vallées, plis et failles. Ils sont assimilés soit à des traits physiographiques liés à l’hydrographie et/ou à la morphologie des terrains (limites de relief, crêtes…), soit à des éléments structuraux (réseaux denses de diaclases, rebroussement de couches, failles...). Ces linéaments peuvent être classés en :

- les linéaments en échelon : ce sont les tracés courts, parallèles entre eux et forment une allure

en échelon.

- les couloirs linéamentaires : ce sont surtout les linéaments qui ont un tracé marqué par une ou plusieurs formes parallèles à sub-parallèles. L’ensemble de ces tracés est appelé « Couloirs

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46 - les nœuds linéamentaires : le recoupement des directions linéamentaires différentes forme

un nœud. En géologie structurale, ils représentent des indices apparents d’une intense

fracturation témoignant d’une tension maximale, dans la région de Guelma on peut dire que toutes les secteurs qui présentent des intersections remarquables des linéaments (présence de nœuds) sont des zones caractérisées par la présence des sources méso et hyperthermales qui traduisent une forte activité tectonique de la région (Fig. 16).

Les réseaux de fractures constituent les principaux chemins des écoulements souterrains, du transport du soluté, de polluants et de chaleur dans les roches. La connaissance et la quantification du réseau de fracture est d’une importance capitale pour l’étude approfondie du mécanisme du thermalisme dans la région de Guelma.

Dans les régions où les formations géologiques sont majoritairement constituées de terrains sédimentaires carbonatés comme c’est le cas de notre région, l’étude des réseaux de fractures est fondamentale pour la recherche en eaux souterraines.

La fracturation peut être étudiée aux moyens de différentes méthodes telles que la géophysique et la télédétection (photographies aériennes et satellitaires, imagerie radar). La télédétection possède de nombreuses techniques de prétraitements et de traitement qui rehaussent la prospection visuelle des images pour une meilleure cartographie des discontinuités images. De nombreux travaux (Jackson 2002; Krishnamurthy et al. 2007; Lloyd 1999), ont montré comment la télédétection peut contribuer dans les investigations hydrogéologiques.

Le principal objectif de cette phase de travail consiste à cartographier et à caractériser des réseaux de cisaillement qui sont en relation directe ou indirecte avec les sources hydrothermales. C’est une contribution à une meilleure connaissance de la géométrie des réseaux de fractures, permettant d’envisager, la relation directe du thermalisme dans notre région avec son contexte géostructural.

II.3.3.1. Matériels et méthodologie II.3.3.1.1. Matériels

Les images satellitaires du capteur Thematic Mapper de Landsat 7, ont été enregistrées le 24-04-2000 cette période de l’année est caractérisée par l’absence de nuages qui est favorable à la bonne visibilité des capteurs.

Le traitement numérique des images a été effectué à l’aide du logiciel ENVI 4.3 qui regroupe des fonctionnalités multiples relatives au traitement des images. Les données auxiliaires comprennent diverses cartes thématiques ayant servi à la préparation des missions de terrain et aux interprétations structurales des images satellitaires. Il s’agit des cartes topographiques de

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47 l’I.N.C.T (institut national de la cartographie et de la télédétection) de la région de Guelma et Souk Ahras en UTM avec une échelle de 1:50000 et 1:25000 et des cartes géologiques de Guelma (Vila J. M. 1971), la carte géologique de Hammam Meskhoutine (Deleau. P. 1935) et de Oued Zenati (Deleau. P. 1947) et de Mahouna (Dareste De La Chavane. J.C 1908) avec une échelle de 1:50000. L’analyse croisée des différentes cartes thématiques a été réalisée grâce au logiciel de SIG (Arcgis® version 10.2.1).

Les images satellitaires ont été choisies par leurs caractéristiques spectrales permettant une bonne cartographie structurale à petite échelle. Il s’agit des bandes ETM + 1 (bleu), ETM + 2 (vert), ETM + 3 (rouge), ETM + 4 (proche infrarouge), ETM + 5 (infrarouge moyen), ETM + 7 (infrarouge lointain), toutes les bandes avec des pixels carrés de 30m et la bande ETM + 6-1 (infrarouge thermique proche) avec des pixels de 60m et ETM + 6-2 (infrarouge thermique lointain) avec des pixels de 120m, et une bande panchromatique (vert-rouge-infrarouge) avec une bonne résolution de 14m.

II.3.3.1.2. Méthodologie pour le traitement des données (Fig. 12) II.3.3.1.2.1. Prétraitement des images ETM +

Les traitements numériques ont été effectués sur les canaux ETM + 4, 5, 7 qui ont été sélectionnés pour leurs caractéristiques spectrales et spatiales (30m) qui permettent une analyse structurale ainsi qu’une cartographie à grande échelle. Les traitements spécifiques réalisés sur ces canaux ou les canaux dérivés ont permis de mieux discerner et de faire ressortir les structures géologiques, facilitant ainsi les opérations d’interprétation.

Une première phase de prétraitement a consisté une rectification géométrique des images ETM +, à partir des cartes topographiques au 1:50000 et 1:25000.

Nous avons utilisé l’approche dite « image à carte » pour corriger géométriquement nos images à l’aide d’un logiciel de SIG (Arcgis® version 10.2.1). A partir de quelques points répartis de façon homogène sur l’ensemble de la région de Guelma. Le principe est assez complexe, il consiste à saisir les coordonnées de quelques points de contrôle, choisit soigneusement des cartes topographiques et recalé à l’image satellite. Les images corrigées deviennent semblables à celle de la carte planimétrique en vue d’une meilleure cartographie des accidents géologiques de la zone d’étude.

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48 Figure 12. Organigramme de la méthodologie du travail.

II.3.3.1.2.2. Traitement numérique des images pour la cartographie des accidents géologiques