Caractérisation des eaux thermales de l'ensemble Sud sétifien. Est algérien Characterization of thermal waters of the whole South Sétif. East Algerian

Résumé

Le Sud sétifien, situé au nord-est algérien, est le siège de plusieurs aquifères renfermant parfois de l’eau chaude dont la température varie entre 25 °C et 43 °C. Afin d’évaluer le potentiel en eau thermale de cet ensemble, nous avons utilisé une approche pluridisciplinaire axée sur la géologie, la géophysique, l’hydrodynamique et l’hydrochimie. Il ressort de cette approche que cet ensemble est caractérisé par la présence d’une série de horsts et de grabens. Les horsts sont formés par des calcaires et des dolomies, datés du Lias au Miocène, et les grabens ont permis l’instauration d’un système endoréique fermé occupé par des lacs salés. Ces massifs carbonatés affleurent au milieu d’une vaste plaine comblée par des formations alluvionnaires du Mio-Plio-Quaternaire. L’aperçu hydrogéologique montre que les formations du Crétacé peuvent offrir des possibilités aquifères non négligeables. L’outil hydrochimique montre que les eaux chaudes se caractérisent par la présence de trois faciès chimiques différents, le premier de type Cl-Na à l’Est, le second de type SO₄-Ca au centre et le troisième de type SO₄-Na à Ca à l’Ouest. Cette analyse a aussi permis d’attribuer au sodium, aux chlorures et aux sulfates une origine terrigène évaporitique, par le rapport molaire Sr²⁺/Ca²⁺. La salinité qui caractérise ces eaux thermales est principalement due à la circulation des eaux à grande profondeur dans les formations cristallophylliennes et les formations carbonatées qui sont en contact avec des formations terrigènes salifères. Le géothermomètre à silice montre que ces eaux thermales ont une température de 80 °C et que l’eau proviendrait d’une profondeur allant de 1 400 à 2 200 m à travers un système de failles qui affecte le socle. Il est montré que la baisse de la température de 40 °C est due en partie au mélange avec les eaux superficielles.

Mots-clés :

• Eau thermale,
• Géologie,
• Horst,
• Hydrochimie,
• Karst,
• Sud sétifien,
• Algérie

Abstract

The south setifian mountains, situated in the north-east of Algeria, are the seat of aquifers with thermal waters where the temperature varies between 25°C in the east and 43°C at the centre. In order to evaluate the thermal water potential of this whole region, we have employed a multidisciplinary approach involving geology, geophysics, hydrogeology and hydrogeochemistry. The results from this approach indicate that the whole region is characterized by the presence of a series of horsts formed by thick carbonated and karstified layers dating from the Lias to the Miocene, and grabens have allowed for the establishment of a closed endorheic system occupied by chotts and sebkhas, filled with salt water. These massive carbonate outcroppings occur in the middle of the plain filled by Mio-Plio-Quaternary alluvial materials. This hydrogeological analysis indicates that these formations from the cretaceous era can offer considerable aquifer possibilities. The hydrochemical analysis showed that the waters of the region show three different chemical facies: the first, Cl-Na in the east; the second, SO₄-Ca in the centre; and the third, SO₄-Na to Ca, in the west. This hydrochemical analysis also allowed us to attribute the sodium, chloride and sulfate to an evaporative origin. The salinity that characterizes these thermal waters is mainly due to water circulation at great depths in the carbonate formations and to the alteration of the evaporate minerals during their ascent. The molar ratio Sr²⁺/Ca²⁺ confirmed this hypothesis. Different geo-thermometers, mainly that of silica, have shown that these thermal waters have a temperature of 80°C and come from a depth that varies between 1400 and 2200 m, through a fault system that affects the base. The decrease of the temperature to 40°C is likely due in part to mixing with surface water, as shown by the technique of Giggenbach.

Keywords:

• Thermal water,
• Geology,
• Horst,
• Hydrochemistry,
• Karst,
• South sétifien,
• Algeria