Cadre géologique

La zone d’étude fait partie du domaine mesetien caractérisé par une couverture alpine tabulaire bien développée posée sur un socle primaire pénéplané (Michard, 1976). Les formations géologiques affleurant dans la zone d’étude s’étendent du Jurassique jusqu’au Quaternaire. Elles sont de nature lithologique très diversifiée (Figure 2.3).

Figure 2.3 - Carte géologique simplifiée de la zone d’étude 1/200000 (Gigout, 1951 et Choubert, 1978).

Les formations géologiques antérieures au Jurassique supérieur n’affleurent pas dans la zone d’étude. Néanmoins, elles affleurent dans les parties limitrophes de la zone d’étude comme dans les Jbilets occidentales (Figure 2.3).

Le Jurassique supérieur

Ses affleurements sont connus depuis Cap El Beddouza jusqu’à l’embouchure de l’oued Tensift et à partir des Mouissat jusqu’au littoral (Figure 2.3). Ils sont constitués par des dépôts de

marnes et de gypses alternant avec des niveaux dolomitiques jaunes attribués au Malm : Kimméridgien-Portlandien (Choubert et Faure-Muret, 1962 ; Witam, 1988).

Le Complexe évaporitique

Le Complexe évaporitique est une formation géologique attribuée au Jurassique terminal (Kimméridgien-Berriasien) (Gigout, 1951). Il affleure au nord de Safi dans la localité de Lalla Fatna, à l’est et au sud-est de Safi dans les collines de Mouissat, à Jemaat Shaim et à Tlet Bouguedra (Figure 2.3). Les concentrations les plus importantes du gypse sont rencontrées dans la région de Safi notamment dans les Mouissat (Mdaghri et al, 1992) où il existe plusieurs carrières de gypse. Selon Witam (1988), les divers faciès dolomitiques et gypseux formant le Complexe évaporitique, s’agencent en une séquence élémentaire de type sebkha d’une épaisseur moyenne de 5 m et dans laquelle se succèdent du bas en haut :

 Calcaires dolomitiques, bioclastiques, riches en débris de lamellibranches.  Calcaire marneux plus ou moins dolomitique très bioturbé.

 Marnes dolomitiques à lamines mécaniques et galets mous.  Dolomies à structures stromatolithiques.

 Marnes dolomitiques à mud-cracks et structures en tepee.  Gypse ou brèches de collapse.

Ces différents faciès sont susceptibles à la karstification surtout le faciès gypsifère. Dans la zone d’étude, on distingue différents types de gypses : gypses saccharoïdes ou fibreux, gypses à gros cristaux de sélénite, gypses granuleux.

Les Dolomies jaunes

Gigout (1951) a attribué les Dolomies jaunes au Jurassique supérieur et Canérot et al. (1982) l’ont attribué au Kimméridgien-Berriasien. Selon Witam (1988), cette formation atteint son épaisseur maximale de 15 m à Safi, et elle diminue vers Lalla Fatna pour atteindre 5 m. Les Dolomies jaunes disparaissent vers le sud à Djorf Lihoudi 15 km au sud de Safi.

Les Dolomies jaunes sont formées par les faciès suivants (Witam, 1988) :

 Un faciès marneux (0,5 m) constitué par des marnes grises verdâtres formant un interbanc entre le faciès calcaire et le faciès dolomitique.

 Un faciès calcaire (~5 m) formé par un calcaire oolithique, un calcaire lité, un calcaire à structures stromatolithiques et un calcaire dolomitique massif à la base et lité au sommet.

 Un faciès dolomitique (~9 m) formé par une dolomie jaune massive et des marnes dolomitiques jaunes.

Le faciès calcaire et le faciès dolomitique sont susceptibles aux phénomènes de la karstification par rapport au faciès marneux.

Le Crétacé inférieur

Le Crétacé inférieur de Safi est caractérisé par des dépôts essentiellement marins. En effet, au nord de l’oued Tensift, les dépôts sont de type calcaire néritique (Le Calcaire Inférieur) suivi par des marnes grises gypsifères (Les Argiles Brunes) à Safi, puis par le dépôt des Calcaires de Dridrat (du Néocomien) qui reste limité dans la région de Safi. La sédimentation crétacée à Safi s’est achevée par le dépôt des couches argilo-sableuses rouges de l’Hauterivien supérieur, marquant la régression de la mer (Roch, 1930 ; Gigout, 1951 ; Witam, 1988). Par conséquent, les principales formations géologiques du Crétacé inférieur dans la zone d’étude sont du bas en haut :

 Le Calcaire inférieur (5 à 18 m d’épaisseur).  Les Argiles Brunes (45 à 60 m).

 Le Calcaire de Dridrat (10 à 50 m).

 Les Couches Argilo-Sableuses Rouges (40 à 50 m). Le Calcaire Inférieur

Cette formation géologique a été attribuée par Taj-Eddine et al (1985) au Valanginien inférieur-Berriasien supérieur. Elle affleure au niveau de la falaise entre Safi et Lalla Fatna et dans la ville de Safi. Selon Witam (1988), cette formation, qui peut atteindre 5 m à 20 m d’épaisseur, est constituée par deux faciès :

 Le premier facies est formé par un calcaire bioclastique gréseux plus ou moins marneux dont l’épaisseur varie entre 3 m et 8 m. Ce faciès contient un calcaire gréseux bioclastique à grande stratifications obliques alternant avec des marnes grises de 0,2 m

à 0,3 m d’épaisseur, un calcaire épais de 2 m d’épaisseur noduleux et récifal et un calcaire bioclastique de 0,5 m à 1 m d’épaisseur.

 Le deuxième faciès est formé par un calcaire bioclastique jaune et massif (de 0,5 m à 1 m d’épaisseur) et un calcaire bioclastique jaune ou beige plus ou moins noduleux (5 m d’épaisseur).

Vue la faible épaisseur de cette formation et la présence des joints marneux alternant avec les bancs calcaires, le développement de la karstification reste très limité.

Les Argiles Brunes

Cette formation géologique a été nommée : Argiles Brunes par Gigout (1951), même si elle est formée à la fois par des marnes et des argiles (Roch, 1930a et 1950). C’est l’une des formations géologiques les plus importantes de point de vue épaisseur (60 m d’épaisseur). Cette formation affleure dans plusieurs localités entre Safi et Cap El Beddouza, à l’est de Safi. Ses argiles sont utilisées dans l’industrie des briques et de la poterie dans la ville de Safi. Les Argiles Brunes ont été attribuées par Taj-Eddine et al. (1985) au Valanginien supérieur-Hauterivien inférieur. Selon Witam (1988) elle présente trois types de faciès :

 Des marnes grises gypsifères dont l’épaisseur varie de 5 m et 15 m d’épaisseur.  Un calcaire silteux lumachellique de 0,5 m à 1 m d’épaisseur.

 Un calcaire silteux roux laminé 1 m d’épaisseur au maximum.

La présence des marnes, sur une grande épaisseur, avec des intercalations de bancs calcaires de faible épaisseur, font de cette formation un milieu non favorable pour le développement des phénomènes karstiques. Néanmoins, elle est susceptible à d’autres types de mouvements de terrain tels que les glissements de terrain, surtout lorsqu’elle s’engorge d’eau provenant des précipitations ou des sources karstiques sus-jacentes.

Le Calcaire de Dridrat

Cette formation caractérise la région de Safi, son épaisseur varie de 10 à 60 m et elle constitue l’aquifère le plus important de la zone d’étude. Plusieurs auteurs l’ont attribué à l’Hauterivien supérieur (Roch, 1930a ; 1950, Gigout, 1951, Canérot et al., 1982 ; Taj-Eddine et al, 1985 ; Witam, 1988). Cette formation est également exploitée dans l’industrie du ciment et dans

plusieurs carrières d’exploitation des pierres de construction. Selon Witam (1988), le Calcaire de Dridrat est composé de trois types de faciès :

 Une marne ou marno-calcaire de couleur grise ou beige (de 0,5 m d’épaisseur).  Un calcaire gréseux plus ou moins dolomitique (de 3 à 30 m d’épaisseur).  Un calcaire gréseux microconglomératique (de 3 à 30 m d’épaisseur).

Cette formation est très susceptible à la karstification, elle renferme une importante nappe karstique qui émerge en plusieurs sources karstiques dans la zone d’étude.

Les Couches Argilo-Sableuses Rouges

La formation géologique nommée Couches Argilo-Sableuses Rouges a été attribuée à l’Hauterivien supérieur (Roch, 1930a ; 1950 ; Witam, 1988). Son épaisseur est comprise entre 30 m et 45 m. Selon Witam (1988), elle comporte deux faciès :

 Un faciès gréseux formé par un grès lenticulaire, à stratification entrecroisée montrant à sa base des flûtes-castes (de 1 à 2 m), un grès fin rouge surmonté localement par une couche millimétrique à centimétrique de halite (1,5 m) et un grès fin massif (de 0,2 à 0,5 m).

 Un faciès argileux constitué par des argiles rouges versicolores sans litage, leur épaisseur varie de 3 à 20 m.

Malgré la présence de quelques sources, Cette formation serait non favorable à la karstification, en conséquence de sa lithologie très riche en argiles.

Le Pliocène

Il affleure dans toute la meseta côtière, avec des dépôts coquillers à Safi passant à des lumachelles à matrice micritique rose. Un régime dunaire s’est installé avec le retrait de la mer post-pliocène (Witam, 1988).

Les dépôts pliocènes sont très favorables à la karstification. Plusieurs réseaux karstiques ce sont formés dans la région d’étude. Des formes karstiques superficielles s’y développent également comme les avens et les lapiés.

Le Quaternaire

Il est constitué de trois groupes de formations (SADIN, 2005) :

 Des formations littorales dunaires constituant les grands alignements de crêtes et des sillons parallèles ou subparallèles au rivage actuel.

 Des terrasses fluviatiles longeant l’oued Tensift.

 Des colluvions de comblement à l’intérieur de la plaine des Doukkala-Abda.

Les formations quaternaires sont très susceptibles à la karstification, généralement elles sont regroupées avec les formations pliocènes sous la dénomination du Plioquaternaire. La grotte Goraan se développe dans les formations marines quaternaires (Annexe G).

Les terrains géologiques susceptibles à la karstification

Tous les auteurs, qui ont étudié la région des Abda, ont été d’accord sur les niveaux susceptibles de subir la karstification (Gigout, 1951, Ferré et Ruhard, 1975 et Ouadia, 1998). Ces niveaux sont les suivants :

 le Jurassique supérieur, calcaire et gypseux, très épais, dans les Abda,  les calcaires des Dridrat de l’hauteriviens, plus ou moins dolomitiques,  les marnes à gypse du Crétacé inférieur ou moyen,

 les calcaires détritiques plioquaternaires.

Selon les mêmes auteurs, ces niveaux n'ont pas tous la même importance ni la même aptitude vis-à-vis à la karstification ; le plus important est le Jurassique supérieur qui joue un rôle principal dans toute la partie sud-ouest de la région étudiée. Plus au nord, lorsque le Jurassique disparait, les phénomènes de karstification affectent principalement les marnes à gypse du Crétacé inférieur ou moyen. Quant au Plioquaternaire, sa constitution lithologique limite le développement d'ouvertures de grande taille. En revanche, des observations faites sur le terrain, ont montré que le développement du réseau karstique, au niveau de cette dernière formation géologique, est très étendu et il peut atteindre des dizaines de kilomètres (Annexe G).