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Une méthodologie de cartographie des zones potentiellement instables Applicatio

Une méthodologie de cartographie des zones potentiellement instables Application à la région d’Al Hoceima (Maroc) Khalid Margaa et Ahmed Abdelgader Résumé : La région d’Al Hoceima présente plusieurs indices d’instabilité. Si certaines zones demeurent relativement stables, d’autres sont sujettes à des facteurs d’instabilité ou à un glissement actif. Le but du présent article étant la cartographie des différentes instabilités et leur hiérarchisation en fonction du degré de risque potentiel. Ce travail a été entrepris par la définition des principales causes de ces instabilités : les facteurs géologiques, hydrogéologiques et géotechniques, et ensuite la mise au point d’une méthodologie de zonage et d’évaluation des potentialités d’instabilités. L’étude a montré que la plupart des zones à risque potentiel ou déclaré sont liées, essentiellement, à la présence de niveaux tendres (argile) intercalés dans des formations en général plus résistantes, ainsi qu’aux pentes des talus, très raides, à une intense fracturation et à la présence d’une eau séléniteuse. Enfin nos résultats ont été confirmés par leur confrontation à ceux obtenus par la cartographie ZERMOS et les P.E.R. Mots clés : Rif-Morocco, lithology, evaluation, instability, cartography. Abstract: The Al Hoceima region presents several instability features. Some zones remain relatively stable, but others are subject to signs of instability factors or to active slides. The aim of this study is to establish the different instabilities mapping and to define, in hierarchic order, their potential risk. This work was conducted by selecting all factors influencing stability : geological, hydrogeological, and geotechnical parameters, thus we develop a zoning procedure that permits us to quantify the potential hazards.This study shows that major potential hazards zones are essentially caused by the presence of weak cohesive layers (clay) interbedded within other, mostly stronger, formations in addition to the steep slopes, the intense fracturing, and the presence of a high piezometric surface.Finally, our results are proved by comparison to others obtained from the ZERMOS and P.E.R. cartography modes. Key words: Rif-Maroc, lithologie, évaluation, instabilité, cartographie. Introduction Chacun de nous s’accorde aujourd’hui pour ne plus méconnai- tre les risques d’instabilité des terrains, quelles que soient leur ampleur et leur fréquence. Il serait cependant excessif et dan- gereux d’en conclure que l’absence de mouvements passés ou présents est une garantie de stabilité pour l’avenir (Flageollet 1989). Les risques d’inondations, de glissements de terrain, d’éboulements, d’affaissements, de coulées boueuses, de ravi- nements, pour n’en citer que quelques uns, doivent dorénavant faire l’objet d’une grande attention. Il en résulte que l’on cher- che à apprécier aussi la possibilité de survenance, ou occur- rence, en dehors des endroits déclarés, à définir les zones de probabilité d’apparition de mouvements, outre celles de re- prise ou réactivation. Le nombre de paramètres impliqués dans l’évolution des instabilités rend aléatoire l’utilisation des méthodes d’analyse basées essentiellement sur le calcul (Antoine et Fabre 1980). Cependant l’accumulation de ces facteurs défavorables (géo- logiques, hydrogéologiques, géotechniques, etc.) conduit à lo- caliser les zones à risques et à hiérarchiser ce risque. La région d’Al Hoceima (Maroc) est une province plutôt rurale, mais son urbanisation s’étend et ne la met pas à l’abri des risques naturels. L’élaboration d’un schéma directeur d’aménagement de la région, nécessite de tels informations. A cette fin nous essayons de mettre au point une méthodologie pour définir les zones potentiellement instables et cartogra- phier leurs domaines d’extension dans la région d’Al Hoceima. Cette étude se propose de décrire la méthodologie utilisée pour essayer d’atteindre les objectifs précités, l’application sur un secteur précis et enfin l’extension sur l’ensemble du secteur d’étude. Contexte géographique et géomorphologique La région d’Al Hoceima se situe dans le Rif (Nord-Maroc) (voir Fig. 1) et couvre une superficie de l’ordre de 100 km². Trois unités géomorphologiques peuvent être distinguées (voir fig. 2). La zone de relief : caractérisée par la chaîne calcaire des Bokoya faisant partie du domaine interne de la chaine rifaine. D’une longueur d’environ 40 km, d’une largeur moyenne de 7 à 8 km, son altitude ne dépasse guère 753 m. Sa morphologie Can. Geotech. J. 35: 460–470 (1998) Reçu le 12 juin 1997. Accepté le 6 mars 1998. K. Margaa. Laboratoire de Géologie Structurale et Appliquée, Université de Franche-Comté 1, Place Leclerc, 25030 Besançon, CEDEX, France. A. Abdelgader.1 Laboratoire de Mécanique des Fluides et Génie Civil Quai Frissard, B.P. 265, 76055 Le Havre, CEDEX, France. 1 Le Correspondant principal. 460 © 1998 CNRC Canada présente une combinaison de deux types de formes, d’une part les sommets culminant pratiquement tous à des altitudes sen- siblement voisines, d’autres part les profondes vallées dont les versants possèdent des pentes fortes (Mourier 1982). Schéma- tiquement ce secteur est subdivisé en unités morphologiques bien distinctes et qui sont du nord au sud (voir fig. 3) : — le plateau dolomitique de Ras-al-Abid du Trias moyen et supérieur, il se présente sous forme d’un losange bordé au nord-ouest et nord-est par de hautes falaises atteignant souvent plus de 150 m; — la bande «d’Al Hoceima - Talat Youcef - oued Boussi- cour» qui est essentiellement schisto-gréseuse (Dévonien in- férieur). Elle forme le littoral nord, entre la plage de Sabadilla et la pointe de Boussicour. Quelques affleurements de calcai- res du Dévonien moyen y font néanmoins saillie sous forme de klippes, telles la pointe d’El Jandak, la pointe d’Insouliyène et la pointe de Boussicour; — la bande de «Jbel Palomas - Jbel Assaguasaguane - Jbel Boussicour», la plus importante en superficie est formée es- sentiellement par des calcaires et des dolomies du Jurassique et séparée de la précédente par la vallée de l’oued Sidi Man- sour; — la bande du Jbel Amekrane, séparée de la précédente par la vallée de l’oued Isli, forme un massif karstique qui couronne la dépression méridionale appartenant à la série des flyschs de Tisirène. La zone de plaine : d’une superficie de 7000 ha, cette plaine appartient pour la plus grande partie à l’oued Nekor. Elle est entourée de flyschs schisto-gréseux, imperméables dans leur ensemble, sauf dans le secteur nord-ouest où apparaissent des calcaires, et dans le secteur nord-est où affleurent des andésites tortoniennes. La frange côtière de la Méditerranée : cette zone englobe la côte et ses formations d’origine marine et littorales aux en- virons de la ville d’Al Hoceima. Aperçu géologique et structural La région d’Al Hoceima fait partie du domaine interne du Rif et correspond à la partie orientale de la chaîne calcaire des Bokoya. Géomorphologiquement elle fait partie du Rif central. La zone de relief : cette proportion orientale des Bokoya, au même titre que l’ensemble de la chaîne, est constituée par l’empilement d’unités allochtones largement déplacées. Struc- turalement, plusieurs nappes se superposent (voir fig. 3) : —la nappe de Tisirène constituée essentiellement par des flyschs schisto-gréseux du Cénomanien; —la semelle tertiaire des Bokoya (Andrieux 1970), dite encore nappe éo-oligocène (Mégard 1963); —la nappe des calcaires à silex ou encore nappe du Jbel Boussicour; —la nappe des calcaires blancs liasiques ou encore nappe du Jbel Amekrane; —la nappe paléozoïque ou encore nappe d’Al Hoceima, localement associée à la nappe du Lias blanc. La plaine de Rhis-Nekor : la plaine de Rhis-Nekor est située en bordure de la Méditerranée, à environ 12 km au sud-est de la ville d’Al Hoceima. Elle est traversée par deux oueds à écoulement temporaire : le Rhis et le Nekor. La plaine de Rhis- Nekor est la conséquence d’un effondrement par failles pro- voquant la formation d’un bassin côtier. Dans sa partie orientale, elle est limitée par de grands cônes d’accumulation subactuels installés aux débouchés des principaux torrents ve- nant du Jbel Temsamane. Morphologie et sédimentologie de la frange côtière : sur les côtes bordant au nord-est sur près de 3 km la chaîne des Bo- koya, les anciens niveaux d’origine marine (Quaternaire) sont nombreux (Maurer 1968, 1975). Trois plates-formes sont en effet entaillées dans les Schistes paléozoïques tendres, qui re- couvrent les calcaires. Les principaux faciès sédimentaires sont de deux types, l’un terrigène (teneur en carbonates infé- rieure à 20 %), l’autre organogène (teneur en carbonates supé- rieure à 50 %). Eléments de climatologie et d’hydrologie Le climat général dans la région d’Al Hoceima est du type semi-aride caractérisé par une alternance de saisons sèches Facteurs déterminant X° X+ X± X– Conséquences sur la stabilité Favorable Moyennement Favorable Défavorable Très Défavorable Degré de contribution à I’instabilité 0 1 2 3 Tableau 1. Indexation des différents facteurs. Fig. 1. Carte schématique de situation de la région étudiée. Margaa et Abdelgader 461 © 1998 CNRC Canada (juin à septembre) et de saisons humides (octobre à avril). La pluviométrie annuelle moyenne est de 300 mm et 85 % de ces précipitations tombent entre octobre et avril. Ces pluies ont souvent un caractère torrentiel avec tous les dégâts qu’elles peuvent occasionner. L’interprétation des précipitations jour- nalières maximales sur une durée de 48 ans à la station d’Al Hoceima-ville, nous montre que la plupart des glissements de terrain survenus aux environs d’Al Hoceima coïncident géné- ralement avec des pluies d’une hauteur supérieure ou égale à 60 mm. La majorité de ces mouvements de terrain ont affecté les schistes paléozoïques et les marnes éo-oligocènes (Margaa uploads/Geographie/ al-hoceima.pdf