géologie Algérie.pdf

I Géologie de l’Algérie Contribution de SONATRACH Division Exploration, Centre de Recherche et Développement et Division Petroleum Engineering et Développement

Geology of Algeria Contribution from SONATRACH Exploration Division, Research and Development Centre and Petroleum Engineering and Development Division

H. Askri, A. Belmecheri, B. Benrabah, A. Boudjema, K. Boumendjel, M. Daoudi, M. Drid, T. Ghalem, A. M. Docca, H. Ghandriche, A. Ghomari, N. Guellati, M. Khennous, R. Lounici, H. Naili, D. Takherist, M. Terkmani.

INTRODUCTION

INTRODUCTION

Les limites naturelles de l'Algérie sont la Mer Méditerranée au nord (1200 km de côte), le Maroc à l'ouest, la Tunisie et la Libye à l'est, la Mauritanie et le Sahara Occidental au sudouest et finalement le Mali et le Niger au sud (Fig. 1). Le méridien d'origine (Greenwich) passe à proximité de Mostaganem.

The natural boundaries of Algeria are the Mediterranean Sea to the north (1200 km of shoreline), Morocco to the west, Tunisia and Libya to the east, Mauritania and Western Sahara to the south-west and finally Mali and Niger to the south (Fig. 1). The prime meridian (Greenwich) goes through the city of Mostaganem.

Par sa superficie (2 381 741 km 2 ), l'Algérie est après le Soudan, le deuxième plus grand pays d'Afrique et du monde arabe.

From the standpoint of its area (2,381,741 km2), Algeria is the second largest country in Africa and the Arab world after Sudan.

Les distances y sont très grandes, environ 2000 km de la côte méditerranéenne au massif du Hoggar et 1800 km d'In Amenas à l'est jusqu' à Tindouf à l'ouest.

Distances are great, some 2000 km from the Mediterranean coastline to the Hoggar range and 1800 km from In Amenas in the east to Tindouf in the west.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-1

S O N A T R A C H

1

G E O L O G I E

-

100

200

300

L ' A L G E R I E

400

N É E E R R A D I T M É

R M E

500 km

ALGER

Skikda

Annaba

Bejaïa

T

0

D E

K A B Y L I E

U

Constantine Oran

Arzew

NIS OUARSE Tiaret

A ATL

LIEN

R

O

Biskra

SOUF Laghouat

E

A

S NT MO NAIL

N I E

MONTS DES NEMENCHA

I

M

R

OULED DE S

Batna

S

A S H AINE A S PL S UTE HA S A L T R A OU KS Aïn-Sefra S E D S NT MO

ODN A AUR ES

I

Saïda

EL ST

DU H

N

Tlemcen

MTS

Touggourt

C

Ouargla

Ghardaïa

El Borma

Hassi Messaoud Bechar

MZAB

ND

OC

CID

E

El Goléa

R G O D ER GRAN

IEN

TA

L

I B

GRA

ERG

L

L

Beni Abbès

A NT

Timimoun

T A D E M A I T

Y

Zarzaïtine In Amenas

E

Tindouf

Adrar

T I D I K E L T In Salah

M

Reggane A

S

S

A

IF D

E

H

A

R

A

AS SI LI

S E

G

L

A

Illizi

T

S

N' A

JJER

B

M

Djanet

AR

A

G

G

U

T A N E Z R O U F T

HO

R

Tamanrasset

I T A N I

M

A

L

I N

I

G

E

R

E Carte création LR/GÉOGRAPH, 1994

Fig. 1 Géographie de l'Algérie. Geography of Algeria.

MORPHOLOGIE

MORPHOLOGY

Le pays comprend quatre grands domaines du nord au sud: • l'Atlas tellien (ou le Tell), constitué de reliefs escarpés et de plaines littorales dont les plus riches d'Algérie sont la Mitidja

The country is divided from north to south into four zones: • the Tellian Atlas (or the Tell) is made up of the northernmost steep relief flanked by rich coastal plains such as the

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-2

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Mitidja in the centre, the Chelif to the west and the Seybouse plains in the east; • the High Plateaus; • the Saharan Atlas as a succession of NE-SW oriented reliefs spreading from the Moroccan border to Tunisia; • the Sahara desert south of the Atlas yields most of Algeria's hydrocarbon resources. The desert is composed of large sand dunes (East and West Erg) and gravel plains (regs) with dispersed oases such as El-Oued, Ghardaia and Djanet (Ph. 1). The hypothetical line linking the Eglab range in the west and the Hoggar mountains in the east, marks for all practical purposes the southern limit of the Algerian Sahara.

au centre, le Chelif à l'ouest et le Seybouse à l'est; • les Hauts Plateaux; • l'Atlas saharien forme une longue suite de reliefs orientés NE-SO s'étendant de la frontière marocaine à celle de la Tunisie; • le Sahara, qui recèle l'essentiel des ressources en hydrocarbures, est un désert formé de grandes étendues de dunes (Erg Oriental et Erg Occidental), de plaines caillouteuses (regs) et parsemé d'oasis, qui sont autant de centres urbains comme El Oued, Ghardaïa et Djanet (Ph. 1). Le massif des Eglab à l'ouest et le massif du Hoggar à l'est forment, pratiquement, la limite méridionale du Sahara algérien.

Photographie SH/EXP

Photo 1 Oasis de Djanet. Oasis of Djanet.

ASPECTS STRUCTURAUX

STRUCTURAL ASPECTS

L'Algérie est divisée en deux unités tectoniques majeures séparées par la faille sud-atlasique (Fig. 2): • le Nord de l'Algérie portant l'empreinte de la tectonique alpine; •la plate-forme saharienne, relativement stable, où la tectonique est moins prononcée.

Algeria is subdivided into two major structural units, separated by the South Atlas fault (Fig. 2): • Northern Algeria, mainly affected by Alpine tectonics; • the Saharan Platform, a relatively stable area where tectonic activity is low.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-3

S O N A T R A C H

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

3°

1°

N É E R R A T E I É D

E S PA G N E

Gisements de pétrole

M Gisements de gaz

M

100 km

ALGER

R Ba

ss

aise

P

nt

Bassin d'Abadla

Ensellement de Touggourt

Dôme de Tilrhemt

Ensellement de Djofra

Dôme de l'Oued Namous

Dôme d'Allal

Bassin de l'Oued Mya

s

Dôme des Meharez

Fosse de Melrhir

Da ha

R

id

ug

Sy

T i n d o u f

Bassin de Reggane

A

IE

l Matti d'Azze

N

Ensellement de Djoua

Bassin de l'Ahnet

M

o

Bassin d'Illizi

d ui mg d'A

IT

Bassin du Mouydir

djerane 'I

R

Ride d'Azzène

d

U

al

Ensellement

A

li n

aa Sb

M

nc

de

Ensellement de Bou Bernous

ka Arche de Tihembo

ar ta

Eperon

'O

Eperon

d e

30°

e d

B a s s i n

r

Bassin de Ghadamès

Ense l Ben i

e é lem Abb Ensellement de Tamzaïa

30°

34°

E

M

ss

S

I

Fo

Bechar e de

a

de

R

B

d ou en

de

e ss Fo

A

26°

T

S

dn

E

e m Dô

A

A

L

P l a t e - f o r m e d ' A i n R e g a d a Ho

S

C

S

I

L

du

I

oran Méséta

O

in

E EX PL

N

34°

M

s de

NNES TELLIE

ES PP NA B a

U

C

O

élif u Ch in d ss

T

0

E

7°

Rid ed 'Ha ss iM es sa ou d

-

na ld us ud M ouyd ir

1

26°

i cl no

M A L I 5°

3°

1°

7° Document SH/EXP

Fig. 2 Les unités géologiques d'Algérie. Geological units of Algeria.

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

Le Nord de l'Algérie est délimité par les éléments suivants: • au sud, l'Atlas saharien, une chaîne de montagnes d'origine alpine; • au centre, des plate-formes comme la Méséta oranaise à l'ouest et le môle d'Ain Regada à l'est; • dans la partie septentrionale, l'Atlas tellien est une zone complexe constituée de nappes mises en place au Miocène inférieur. Des bassins néogènes tardifs comme le Chélif et le Hodna se sont installés sur ces nappes.

Northern Algeria is delineated by the following features: • the Saharan Atlas, a mountain range of Alpine origin to the south; • large plains in the centre such as the Oran Meseta to the west and Ain Regada highs to the east; • the Tellian Atlas, a complex area comprising a succession of nappes set in place during the Lower Miocene to the north. Late Neogene basins such as the Chelif Basin or the Hodna Basin were deposited over these nappe structures.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-4

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

Elle est constituée d'un socle précambrien recouvert de sédiments phanérozoïques transgressifs. Différents éléments tectoniques délimitent des bassins sédimentaires dans lesquels la lithostratigraphie est plus ou moins complète.

It is a Precambrian basement unconformably overlain by transgressive phanerozoic deposits. Various tectonic events delineate the boundaries of sedimentary basins having their own more or less complete sedimentary column.

LES PROVINCES PETROLIERES

THE HYDROCARBON PROVINCES

Du point de vue pétrolier, on distingue quatre provinces plus ou moins matures: • le Sahara Est, à gisements connus d'huile et de gaz, recèle encore un bon potentiel de découvertes; • le Sahara Central, considéré comme gazéifère (gisements d'importance variable) mais où de récentes découvertes d'huile permettent d'espérer d'autres développements; • le Sahara Ouest est surtout considéré à gaz, mais ses ressources demeurent pratiquement inconnues; • dans le Nord de l'Algérie, malgré des découvertes d'huile et de gaz de petite taille, le potentiel pétrolier n'a pas encore été révélé du fait d'une géologie complexe.

Four more or less mature hydrocarbon provinces can be distinguished: • Eastern Sahara, although well known for its oil and gas fields still has potential for major discoveries; • Central Sahara, until recently considered as being essentially gas prone (only gas fields of variable sizes were known) has triggered renewed interest with recent oil strikes; • Western Sahara is said to be chiefly gas prone but remains practically unexplored; • Northern Algeria is geologically very complex and its hydrocarbon potential remains only partially known despite small oil and gas strikes.

CADRE GEOLOGIQUE

GEOLOGICAL FRAMEWORK

L'histoire géologique des bassins sédimentaires algériens (Fig. 3) s'inscrit dans le processus de géodynamique globale de la tectonique des plaques qui a structuré l'Algérie en deux domaines: • au nord, l'Algérie alpine; • au sud, la Plate-forme saharienne.

The geological history of the sedimentary basins (Fig. 3) is part of the global geodynamic process of plate tectonics which contributed to the division of Algeria into two distinct domains: • Alpine Algeria in the north; • The Saharan Platform in the south.

ALGERIE ALPINE

ALPINE ALGERIA

Le domaine septentrional est constitué de reliefs jeunes, modelés au cours du Tertiaire par les mouvements alpins. L'Algérie alpine est composée des ensembles structuro-sédimentaires suivants, du nord au sud: • le plateau continental algérien réduit, à dépôts tertiaires et quaternaires (1000 à 3500 m), repose sur un socle métamorphique. L'objectif pétrolier principal est le Mio-Pliocène; • l'Atlas tellien est le domaine des nappes, avec des bassins de type intramontagneux (ex. bassin du Chélif), dont la série sédimentaire s'étend du Jurassique au Miocène. Plusieurs gisements d'intérêt variable y sont connus: Ain Zeft, Tliouanet, Oued Guettirini. Les objectifs pétroliers principaux sont le Crétacé moyen, le Miocène et l'Eocène allochtone; • le Hodna est un bassin d'avant-fosse dont la séquence de remplissage débute par des dépôts continentaux d'âge

The northern domain is made up of young mountains formed during Tertiary times by the Alpine orogeny. Alpine Algeria consists of a number of structural-sedimentary units, from north to south: • off-shore Algeria is a reduced continental shelf bearing Tertiary and Quaternary sediments (1000 to 3500 m, MioPliocene target) overlaying a metamorphic basement; • the Tellian Atlas is the nappe domain, with mountain basins (i.e. Chelif Basin), and a sedimentary column ranging from Jurassic to Miocene. It has yielded a number of fields of variable commercial interest such as Ain Zeft, Tliouanet and Oued Guettirini. The main oil targets are Middle Cretaceous and the allochthonous Miocene and Eocene formations; • Hodna Basin is a fore-deep basin whose sedimentary infill begins with Eocene and Oligocene continental deposits over-

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-5

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

0°

Paléozoïque

Néogène

Permien

Miocène

Carbonifère

Paléogène

Dévonien

100 km

M

M

E

37°

R R A N É E I T E É D

R

35°

N

Cénozoïque

0

12°

10°

8°

U

Trias

6°

4°

T

Quaternaire

2°

Silurien Ordovicien

Paléocène

Cambro-Ordovicien

Mésozoïque

Cambrien

Crétacé

Socle

Jurassique

Volcanisme

I

Oligocène Eocène

S 33°

I E 31°

A 29°

R

O

C

M

29°

L Y E I B

27°

25°

27°

25°

M A U R I T A N I E 6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

8°

10°

d'après carte géologique internationale de l'Afrique (feuille n°2), CGMW/UNESCO 1990 pour le Nord de l'Algérie et document SONATRACH, écorché au toit du Paléozoïque, pour la Plate-forme Saharienne.

Fig. 3 Carte géologique d'Algérie. Geological map of Algeria.

lain by marine sediments of Miocene age. The main hydrocarbon target is the Eocene; • the High Plateaus are the fore-land of the Alpine range bearing a thin sedimentary cover (Liassic target). Local distension mechanisms allowed the formation of intra-mountain basins such as those of Telagh and Tiaret; • the Saharan Atlas was formed from an elongated trough pinched between the High Plateaus and the Saharan Platform. During the Mesozoic times, the trough was filled-in by thick (7000 to 9000 m) sedimentary deposits. Later, the Tertiary compressive tectonic stresses modified the former extension trough into a number of reverse structures which led to the creation of the mountain range. The main target of this area is the Jurassic.

Eocène et Oligocène et se poursuit par un Miocène marin. L'objectif pétrolier principal est l'Eocène; • les hauts plateaux, avant-pays alpin, à couverture sédimentaire réduite, où les processus locaux de distension ont permis la formation de bassins intramontagneux comme ceux de Telagh et de Tiaret. L'objectif pétrolier principal est le Lias; • l'Atlas saharien est né d'un long sillon subsident pincé entre les hauts plateaux et la Plate-forme Saharienne. Au Mésozoïque, ce sillon fut comblé par une puissante série sédimentaire (7000 à 9000 m). Durant le Tertiaire, une tectonique compressive réactive les structures extensives antérieures en failles et structures inverses aboutissant à la formation de cette chaîne montagneuse. L'objectif pétrolier principal est le Jurassique. S C H L U M B E R G E R

W E C

I-6

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

•

les bassins du Chott Melrhir dans le SE constantinois, structurés au Tertiaire, à remplissage crétacé (5000 m), ont engendré et accumulé des hydrocarbures principalement dans le Crétacé (Djebel Onk, Rass Toumb, Guerguet El Kihal Nord).

• the Chott Melrhir basins in the SE Constantinois, where the structures developed during Tertiary times. Its 5000 m of Cretaceous sedimentary deposits have yielded hydrocarbons in the Cretaceous (Djebel Onk, Rass Toumb, Guerguet El Kihal North).

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

Elle est située au sud de l'Algérie alpine et appartient au Craton Nord Africain. Elle comprend un socle précambrien sur lequel repose en discordance une puissante couverture sédimentaire, structurée au Paléozoïque en plusieurs bassins séparés par des zones hautes. On distingue d'ouest en est: • les bassins de Tindouf et de Reggane situés sur les bordures nord et nord-est du bouclier Reguibat. La couverture sédimentaire atteindrait 8000 m dans le bassin de Tindouf et 6500 m dans celui de Reggane. Dans cette zone peu explorée, les formations paléozoïques pourraient se révéler à hydrocarbures liquides et gazeux; • le bassin de Béchar limité au nord par le Haut Atlas, au sud et à l'ouest par la chaîne d'Ougarta. Sa couverture sédi-mentaire atteindrait 8000 m. Les réservoirs se trouvent dans le détritique paléozoïque inférieur et les récifs carbonifères; • le bassin d'Ahnet-Timimoun limité au nord par le haut fond d'Oued Namous, à l'ouest par la chaîne d'Ougarta, au sud par le bouclier Touareg et à l'est par la dorsale d'Idjerane-Mzab. La couverture serait en moyenne de 4000 m. Dans le Sud, les réservoirs ordoviciens et dévoniens inférieurs sont gazéifères. Au nord, dans la cuvette de Sbaa, de l'huile a été découverte dans la totalité du Paléozoïque; • les bassins du Mouydir et de l'Aguemour-Oued Mya sont limités à l'ouest par la dorsale d'Idjerane-Mzab et à l'est par la dorsale Amguid-El Biod. Au sud, les sédiments paléozoïques affleurent dans le Mouydir. Au nord, dans la dépression d'Aguemour-Oued Mya, comblée par une puissante série paléozoïque et méso-cénozoique (5000 m à Oued Mya), d'importants gisements ont été mis en évidence dans le Cambrien (Hassi Messaoud) et le Trias (Hassi Rmel); • la synéclise d'Illizi-Ghadamès est limitée à l'ouest par la dorsale d'Amguid-El Biod et à l'est par le môle de Tihemboka et les confins tuniso-libyens. Dans le bassin de Ghadamès, la couverture sédimentaire (supérieure à 6000 m), renferme des gisements d'hydrocarbures dans le Paléozoïque et le Trias.

It is located to the south of the alpine domain and is part of the North African Craton. It comprises a Precambrian basement unconformably overlain by a thick sediments, structured during the Paleozoic into a number of basins separated by high zones. These basins, from west to east are: • Tindouf and Reggane Basins located on the northern and north-eastern fringe of the Reguibat shield. The sedimentary column reaches over 8000 m in Tindouf Basin and 6500 m in Reggane. This area is little explored, but its Paleozoic rocks, which could be gas and oil prone, constitute a good prospective target; • the Bechar Basin bound to the north by the High Atlas and to the south and west by the Ougarta range. Its sedimentary infill reaches 8000 m. The reservoirs are located within Lower Paleozoic clastics and Carboniferous reefs; • the Ahnet-Timimoun Basin bordered to the north by Oued Namous shoal, to the west by the Ougarta range, to the south by the Touareg shield and to the east by the Idjerane-Mzab ridges. Sediment accumulations reach some 4000 m. In the south the Ordovician and Devonian reservoirs are gas prone. In the north, oil has been discovered through all the Paleozoic formations in the Sbaa trough; • the Mouydir and Aguemour-Oued Mya basins are bordered to the west by the Idjerane-Mzab ridge and to the east by the Amguid-El Biod dorsal. In the Mouydir area to the south, the Paleozoic sedimentary sequences outcrop. The AguemourOued Mya Basin to the north is infilled by thick Paleozoic and Meso-Cenozoic sediments, approximately 5000 m at Oued Mya. Major fields are located within the Cambrian in Hassi Messaoud and the Triassic formations of Hassi Rmel; • Illizi-Ghadames syncline is bound to the west by Amguid-El Biod dorsal and to the east by the Tihemboka uplift and the Algeria-Tunisia-Libya border lands. In the Ghadames Basin the sedimentary cover, exceeding 6000 m, yields hydro-carbons both in Paleozoic and Triassic sediments.

EVOLUTION GEODYNAMIQUE

GEODYNAMIC EVOLUTION

La formation des chaînes alpines méditerranéennes y compris le tronçon algérien de cette chaîne est liée à la rotation

The development of the Mediterranean Alpine Ranges and of their Algerian section is the result of the rotation of the

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-7

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

de l'Afrique par rapport à l'Eurasie. Cette rotation est une lente dérive des deux continents l'un vers l'autre (Fig. 4). Les stades initiaux de cette convergence, décelés dès le Jurassique inférieur, ne se sont clairement manifestés qu'à partir du Jurassique supérieur (150 Ma.).

African continent with respect to the Eurasian continental plate. This rotation is a slow drifting of the continents towards one another (Fig. 4). The continental convergence which is believed to have started in Lower Jurassic times, is only clearly recognizable during the Upper Jurassic (150 MY).

La tectonique est celle de la collision Afrique-Europe. La chaîne alpine algérienne, qui demeure adossée à la frange nord du bloc méridional, est née de cette collision.

The tectonic environment is that of the collision between Africa and Europe. It produced the Algerian Alpine ranges which still lay on the northern fringe of the African plate.

Bien que le début des mouvements de dérive de l'Afrique par rapport à l'Europe ne soit considéré comme net qu'à partir du Malm, l'initialisation des phénomènes date du Lias (180 Ma). Ils sont associés à l'ouverture de l'Atlantique Nord.

Even though the first signs of drifting of Africa and Europe only became clear during the upper Jurassic, the phenomenon was initiated during early Liassic times (180 MY), and is associated with the opening of the North Atlantic.

Schématiquement, cette ouverture s'opère du sud vers le nord et engendre un certain nombre de phénomènes dont les effets sur l'Algérie peuvent se résumer comme suit:

Schematically, the ocean opening occurred in a south to north direction and triggered a number of phenomena whose effects on Algeria's structure can be summarised as follows:

Actuel 30 MA 70 MA

120 MA

150 MA 180 MA

d’après P. TAPPONNIER, 1977

Fig. 4 Mouvements relatifs Afrique-Asie. Relative Africa-Eurasia movements.

JURASSIQUE

JURASSIC

Pendant le Jurassique (180 à 140 Ma), au sud de l'actuelle zone de fractures Açores-Gibraltar, l'Afrique et les blocs continentaux qui lui sont rattachés se séparent du bloc Amérique

To the south of the present day Azores-Gibraltar fracture zone, the African plate and continental blocks attached to it separated from the North American-European plate (Fig. 5a)

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-8

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

EUROPE

EUROPE

? ? ?

?

AFRIQUE AFRIQUE

a

b

d’après P. TAPPONNIER, 1977

d’après P. TAPPONNIER, 1977

Fig. 5 Enchaînement géodynamique au Jurassique (a) et au Crétacé (b). Jurassic (a) and Cretaceous (b) geodynamic phases.

du Nord-Europe (Fig. 5a). L'orientation générale de l'Atlantique est N-S tandis que la future zone alpine méditerranéenne prend une direction E-O. Cette direction est déterminée par le mouvement relatif de l'Afrique par rapport à l'Europe. Ce mouvement, de composante coulissante sénestre, persiste jusqu'au Crétacé supérieur.

during Jurassic times (180 to 140 MY). The orientation of the early North Atlantic ocean is N-S and the separation line, on the location of the future Mediterranean Alpine range, is roughly E-W. This general orientation is due to the relative movement of Africa versus Europe. The right lateral movement continued until Upper Cretaceous.

CRETACE

CRETACEOUS

Au Crétacé inférieur, l'Espagne, agissant comme un coin opposé au coulissage, se sépare du bloc Amérique-Europe. La dérive de l'Espagne est responsable de la phase de compression fini jurassique-éocrétacée dont témoignent les plissements rencontrés dans le Moyen Atlas. Au cours du Crétacé, on assiste, par suite de l'ouverture du bassin de l'Atlantique Nord (Fig. 5b), à la diminution du coulissage sénestre. L'ouverture aurait provoqué l'annulation de la composante sénestre du mouvement et même son "inversion". La composante de convergence des deux continents, demeurée au second plan au Crétacé, devient prépondérante lors de l'annulation des coulissages au Crétacé terminal.

During the Lower Cretaceous, Spain, acting as a wedge which opposed the lateral motion, separated from the AmericaEurope block. This wedging is responsible for the late Jurassic and early Cretaceous compressional phases and for the folds observed in the Middle Atlas. As a result of the progressive opening of the North Atlantic ocean, the lateral motion rate (left lateral) decreased during Cretaceous times (Fig. 5b). The oceanic opening progressively counterbalanced the left lateral motion and eventually reversed it. The continental convergence component which had a minor part to play became a major component which lateral motion was cancelled at the end of Cretaceous times.

TERTIAIRE

TERTIARY

Au cours du Tertiaire, on enregistre un certain nombre de rémissions et reprises de convergence, alternées de phases plus ou moins distensives.

During the Tertiary, there was a succession of increasing and decreasing convergence pulses alternating with more or less distensive phases.

A partir de l'Eocène, l'essentiel de l'Europe de l'Ouest est stabilisé dans une forme proche de l'actuel. Il ne subsisterait, en Méditerranée occidentale, aucune zone de subduction active et le front de collision s'étend de l'ouest, depuis les Pyrénées

During Eocene times, most of Western Europe stabilised in a state close the present. It seems that no active subduction zones existed in the western Mediterranean Basin and that the Africa-Europe collision front extended from the west

S C H L U M B E R G E R

W E C

I-9

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

sur toute sa longueur vers l'est. Ce sont les zones de faiblesse lithosphèrique, principalement les zones des déformations crétacées, qui absorbent les effets de la collision. Cette compression généralisée provoque des déformations sur le bloc européen et sur l'Afrique nord-continentale.

lying Pyrenees far to the east. The collision stresses were absorbed by zones of crustal weakness, particularly those already deformed and folded during Cretaceous times. This generalised compression caused deformations in both the European and North African continental blocks.

A l'Oligocène (Fig. 6a), comme conséquence de la conjugaison de l'ouverture nord atlantique, à l'ouest, et de la collision Afrique-Europe orientale, à l'est, les régions ouest méditerranéennes sont soumises à un régime tectonique général de distension. Celui-ci est responsable des grands systèmes de grabens intracontinentaux affectant toute l'Europe de l'Espagne à la Mer du Nord.

During the Oligocene (Fig. 6a), the western Mediterranean areas were subjected to a general distensional tectonic regime as a consequence both of the North Atlantic ocean opening to the west and of the collision of Africa and Eastern Europe to the east. This is also responsible for the major European intra-continental graben systems which can be traced from Spain to the North Sea.

Le Mio-Pliocène voit la reprise de la convergence AfriqueEurope, impliquant la reprise des déformations tectoniques en Méditerranée occidentale.

During the Miocene and Pliocene, the Africa-Europe convergence and consequently the tectonic deformations in the Western Mediterranean resumed.

Au niveau de la ligne Açores-Gibraltar, la convergence a une composante sénestre qui se manifeste d'une part en activant des points locaux de subduction et d'autre part, en générant une tectonique intracontinentale au niveau des Pyrénées, de la Chaîne Ibérique et du Haut Atlas. En fin de cycle, les contraintes d'écrasement engendrent les grandes nappes comme celles à vergence sud de l'Atlas Tellien surtout développées entre El Asnam et Annaba.

Along the Azores-Gibraltar line, the convergence has a left lateral motion which caused the reactivation of some localised subduction points and generated intracontinental tectonic events in the Pyrenees, the Iberian range and in the High Atlas. At the end of this cycle the compression stress was such that it generated major thrust events such as the south trending nappes of the Tellian Atlas, which can be seen between the cities of El Asnam and Annaba.

PLIOCENE ET QUATERNAIRE

PLIOCENE AND QUATERNARY

La fin Pliocène et le Quaternaire (Fig. 6b) sont des époques de stabilité relative.

The late Pliocene and Quaternary (Fig. 6b) times were eras of relative stability.

EUROPE EUROPE

AFRIQUE

AFRIQUE

a

b

d’après P. TAPPONNIER, 1977

d’après P. TAPPONNIER, 1977

Fig. 6 Enchaînement géodynamique à l’Oligocène (a) et au Quaternaire (b). Oligocene (a) and Quaternary (b) geodynamic phases.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 10

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

LE SUBSTRATUM

THE BASEMENT

L'âge, la nature et l'architecture du substratum des bassins algériens sont en général peu connus. Leur étude est faite à partir du forage, de la géophysique et de la géologie de surface du Hoggar.

In general little is known of the basement of most Algerian basins. This applies to its nature, age and even its architecture. It is usually studied from well data or indirectly from geophysical data and surface geology in the Hoggar.

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

Dans les bassins sahariens, à couverture sédimentaire d'âge paléozoïque ou plus récent, le substratum n'a été reconnu que par de rares sondages, notamment dans les régions d'Illizi et de l'Ahnet. Il semble être de même nature et de même âge que celui affleurant au Hoggar.

In the Saharan basins, where sediments are of Paleozic age or younger, basement has rarely been encountered and then only in some deep wells in the Illizi and Ahnet area. When seen, the basement appears to be similar in nature and age to the outcropping basement of the Hoggar.

Au Hoggar, le socle est d'âge panafricain (600 Ma) et associé à la chaîne Panafricaine. Celle-ci est interprétée comme une chaîne de collision entre un craton stable et rigide à l'ouest, le Craton Ouest Africain, et une zone mobile, véritable marge active à l'est. La suture entre ces deux blocs est représentée par un contact net entre les métasédiments du Craton Ouest Africain, d'âge Protérozoïque supérieur et les gneiss panafricains. Ceux-ci se sont formés à partir de roches plutovolcaniques et de socle remanié. Ces métasédiments reposent sur un socle éburnéen plus ancien (2 Ga). Cette suture, définie par gravimétrie, passerait sous l'axe du bassin de Reggane et à la limite NO du bassin de Tindouf. Plus au sud, la présence de matériel profond tel des basaltes, des gabbros, des harzburgites, etc., témoignerait de l'existence d'un domaine océanique anté-collision. Au Hoggar, la chaîne Panafricaine est affectée par d'importants accidents subméridiens, délimitant les domaines structuraux suivants (Fig. 7): • à l'ouest la Chaîne Pharusienne est divisée en deux branches. La branche occidentale, socle éburnéen, est formée de divers granites injectant une série plus ancienne. Ce socle est surmonté de deux séries volcano-détritiques, la série verte et la série pourprée. Elles représentent la molasse de la chaîne. La branche orientale est un vaste fossé de grauwackes et de pélites, injecté d'andésites, où l'on observe un important développement de granites; • le Hoggar Central Polycyclique, est essentiellement composé de granulites et de gneiss, provenant d'un socle prépanafricain réactivé et injecté par d'importants volumes de granites syn-orogéniques; • le Hoggar Oriental-Ténéré, stabilisé vers 725 Ma, développe sur sa marge occidentale une chaîne linéaire intracontinentale (chaîne de Tiririne).

In the Hoggar range, the Panafrican basement (600 MY) is associated with the Panafrican range. The latter has been described as a collision range pinched between a westward lying strong stable craton and a mobile zone further to the east which is considered to be an active margin. The suture line between these blocks is represented by the net contact between the West African Craton's upper Proterozoic metasediments and the Panafrican gneiss. The gneiss were formed from older volcanic formations and reworked basement. The metasediments lay over a much older Eburnean basement (2 GY). The suture, defined through gravimetry, is located on a line passing under the axis of Reggane Basin and by the north-western limit of Tindouf Basin. Further to the south mantle-derived rocks such as basalts, gabbros, harzburgites etc., indicate a pre-collision oceanic domain. In the Hoggar area, the Panafrican range is affected by a network of major NS faults defining a number of well individualised structural stripes (Fig. 7): • to the west, the Pharusian range is divided in two branches. The western branch, namely the Eburnean basement, is an old formation intruded by younger granites. It is overlain by two volcano-clastic sequences, firstly the green sequence and secondly the purple sequence, which represent the molasses of the range. The eastern branch is a large trough infilled with graywackes and pelites, intruded by andesites and large granite batholiths; • the Central Polycyclic Hoggar, is essentially made of granulites and gneiss, originating from rejuvenated pre-Panafrican basement and intruded by large volumes of syn-orogenic granites; • the Eastern Hoggar-Tenere was stabilised some 725 MY ago and is fringed to the east by the linear intracontinental Tiririne mountain range.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 11

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

0°

5°

10°

Faille du 4°50

Craton ouest-africain

EGLAB

Sédiments d'âge Protérozoique supérieur du Craton ouest-africain Nappes du Gourna et du Tilemsi

25°

20°

Môles granulitiques d'âge Eburnéen (In Ouzzal et Iforas) impliqués dans la chaîne Panafricaine

H O G G A R

Chaîne Pharusienne

Tamanrasset

Métamorphisme HP et BT de la Chaîne Panafricaine Gneiss anciens réactivés au Panafricain (Hoggar central)

O

U E C S T R A T - A O F R N I C A I N

25°

20°

Hoggar oriental

Suture Panafricaine

Chevauchements majeurs

Accidents majeurs

15°

GOURMA 15°

0°

5°

0

200 km

10° d’après R. CABY, 1987, simplifié

Fig. 7 Géologie simplifiée du bouclier Targui. Simplified geology of the Targui Shield.

D'après la gravimétrie, la sismique et le forage, cette organisation subméridienne, notamment les accidents majeurs délimitant les blocs crustaux de nature distincte, se prolongerait au nord sous les bassins sahariens. Ainsi, sous la couverture paléozoïque, le substratum serait des types suivants: • pharusien occidental, sous les bassins de l'Ahnet-Timimoun; • pharusien oriental, sous Mouydir-Oued Mya; • Hoggar Central, sous Amguid-El Biod; • Hoggar Oriental, sous Illizi-Ghadamès.

According to gravimetry, seismic and drilling data, the south to north fault organisation extends under the Saharan basins to the north. This is the case at least for the major faults bordering the main crustal blocks. As a result, the basement lying under the Paleozoic sedimentary cover would be: • Western Pharusian, under Ahnet-Timimoun basins; • East Pharusian, under Mouydir-Oued Mya basins; • Central Hoggar, under Amguid-El Biod; • Eastern Hoggar, under Illizi-Ghadames.

Il est difficile de prévoir l'extension au nord de ces éléments. Vers la zone des voûtes Allal-Tilrhemt, un socle de nature rhyolitique a été rencontré par forage en quelques points. Sous le bassin de Tindouf et de Reggane, situés sur le Craton Ouest Africain, on note l'existence d'épaisses séries volcano-

Predicting basement extensions further to the north is complicated. In some wells of the Allal-Tilrhemt domes area a rhyolitic basement was unexpectedly reached. On the West African Craton, under Tindouf and Reggane basins, thick volcano-clastic formations (6000 to 10,000 m) infilling the

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 12

S O N A T R A C H

1

0°

2°

S LA

5

5

2 6

Isobathes de la base du Paléozoique, surface assimilable à celle du socle précambrien Equidistance 1 km

4

7 6 5

I E

AT

N

I S

100 km

8°

N

0 Faille

A

IE

6°

4°

A L G E R I A

U

H SA

Dépression

R

O F

T

Zone haute

G E O L O G Y

5

2°

-

32°

5

5

3

5

4

5

3

2

C 2 3

4

4

A

M

O

R

30°

4

6

3

0

30°

5

4

5

2

4

1 2

2

3

5 4

3

0

3

0

4

2

2

5 9

2

5

1

2 0

28°

2

2

0

28°

2 2

3

3

2

1

5

1

4

2

2

26°

1

4

U

0

A

0

R

IT

A

N

2

M A S S I F

D U

H O G G A R

0

IE

1

M

1

4 3

26°

3

0

M A S S I F D E S E G L A B

2 3

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

8° d’après D. TAKHERIST, 1990

Fig. 8 Isobathes du substratum à la base du Paléozoïque. Basement depth map at the base of Paleozoic.

détritiques (6000 à 10 000 m), comblant des fossés précambriens. Le substratum pourrait être de même âge et nature que celui des Eglab. La morphologie de ce socle, illustrée par la carte en isobathes proche du mur du Paléozoïque (Fig. 8), est connue grâce à la sismique et aux forages.

Precambrian troughs are encountered. The basement is thought to be of the same nature and age as in the Eglab area. Basement surface morphology, derived from seismic and well data, is illustrated on the depth map drawn at the interface of the basement and Paleozoic (Fig. 8).

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

C'est un tronçon de la chaîne alpine des Maghrébides, dont la nature et la structure du substratum sont peu connues par suite de la complexité de sa géologie.

This is a section of the Maghreb alpine range whose basement nature or structure remains unknown due to its high geological complexity.

Le substratum n'a été reconnu nulle part dans l'Atlas Saharien. La chaîne atlasique est le produit d'une inversion tectonique d'âge fini-éocène. Elle s'est édifiée sur un bassin mésozoïque très subsident (5000 à 10 000 m), structuré en blocs basculés.

Basement has not been reached in the Saharan Atlas. The Atlas range developed as the result of a tectonic inversion which began during late Eocene. It is built on a very thick (5000 to 10,000 m) subsiding Mesozoic basin structured with

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 13

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

D'après l'aéromagnétisme et la gravimétrie, il s'agirait d'un substratum situé sous le Mésozoïque, structuré en lanières longitudinales ENE-OSO et découpé par des accidents transverses. Ceci implique soit l'absence de Paléozoïque, soit une nature métamorphique de celui-ci. Dans ce dernier cas, il serait semblable au socle hercynien européen.

tilted blocks. According to gravimetry and aeromagnetics, the basement should lie under the Mesozoic and be organised as ENE-WSW oriented stripes crosscut by transverse faults. This implies either the absence of any Paleozoic sediments or that the Paleozoic material is metamorphic. If this were the case it would be similar to the European Hercynian basement.

Tout au nord, dans le domaine tellien, notamment dans les zones les plus internes de la dorsale kabyle et le massif de Jijel-Skikda, un socle indifférencié, comportant du Paléozoïque très peu métamorphique à métamorphique, schistosé et injecté de granites sécants, a été reconnu. Sa relation structurale avec le reste de la série est mal définie.

To the north, in the Tellian domain, and especially in the innermost zones of the Kabyle Dorsal and the Jijel-Skikda massif, an undifferentiated basement has been recognised. It consists of schistosed Paleozoic formations, epimetamorphic to metamorphic and granite injected. Its structural relationship with the surrounding geology has not been defined.

D'une manière générale, le substratum des bassins sédimentaires d'Algérie serait de nature éburnéenne au SO (TindoufReggane), panafricaine sur la majorité de la Plate-forme Saharienne et probablement hercynienne au nord.

Generally, the basement underlying Algeria's sedimentary basins can be described as of Eburnean nature to the SW (Tindouf-Reggane) and as Panafrican over most of the Saharan Platform and probably Hercynian in the north of Algeria.

STRATIGRAPHIE

STRATIGRAPHY

Elle s'organise en deux domaines comme ceux déjà mentionnés. D'une part, la Plate-forme Saharienne est une région très vaste et stable qui a été modelée dès le Paléozoïque et subdivisée en trois provinces pétrolières. D'autre part, le Nord de l'Algérie, modelé au cours du Tertiaire par les mouvements alpins, compte plusieurs ensembles différents de par leurs caractères stratigraphiques.

It is subdivided into the same two previously defined domains. The Saharan Platform is a large and stable area with a sedimentary history which dates from the early Paleozoic. It can be divided into three hydrocarbon provinces. Northern Algeria, formed during the Tertiary by the Alpine phases comprises a number of units whose stratigraphic characteristics differ from one another.

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

Les épaisseurs des séries (1000 à 8000 m), leur nature, les déformations tectoniques et la subsidence, ont modelé la Plate-forme Saharienne en un certain nombre de bassins répartis dans la province occidentale, la province orientale et la province triasique.

A number of factors, formation thickness (1000 to 8000 m), lithologies, tectonic deformations and subsidence have led to the creation of three distinct sedimentary basins distributed on the Saharan Platform in the Western Province, the Eastern Province and the Triassic Province.

LA PROVINCE OCCIDENTALE

THE WESTERN PROVINCE

La province occidentale comprend les bassins de Béchar, Tindouf, Reggane, Ahnet, Mouydir, Timimoun et Sbaa. Ces dépressions sont à remplissage paléozoïque, Cambrien à Namurien. Le Méso-Cénozoïque y est peu développé (Fig. 9a). La puissance des séries varie de 3500 à 8000 m. Les bassins de Tindouf et de Reggane sont des dépressions dissymétriques situées sur les bordures N et NE du massif des Eglab. Les sédiments paléozoïques atteindraient 8000 m dans le bassin de Tindouf et 6000 m dans celui de Reggane. Le

This includes the Bechar, Tindouf, Reggane, Ahnet, Mouydir, Timimoun and Sbaa basins. These depressions contain Paleozoic deposits ranging from Cambrian to Namurian. Mesozoic and Cenozoic sediments are scarce (Fig. 9a). Sediment thickness varies from 3500 m to 8000 m. Tindouf and Reggane basins are asymmetrical troughs located on the N and NE of the Eglab shield. The Paleozoic sediments reaches thicknesses of over 8000 m in the Tindouf Basin and 6000 m in Reggane. The Bechar Basin is bound to the north

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 14

S O N A T R A C H

1

LITHOLOGIE

LITHOLOGIE

CHRONOSTRATIGRAPHIE

É

Turonien

C

Cénomanien Albien

É

JURASSIQUE

T

Barrémien

Néocomien

Famennien

CARBONIFÈRE

Tournaisien

MALM DOGGER

LIAS

TRIAS Frasnien CARBONIFÈRE

Givétien Eifélien Emsien

Cénomanien Albo-Aptien Barrémo Néocomien M A L M D O G G E R L I A S

Stéphanien Wesphalien Namurien Viséen-Tournaisien

Dévonien moy. Emsien Praguien

Lochkovien

DÉVONIEN SILURIEN

SILURIEN

D

Praguien

Lochkovien

Turonien

Dévonien sup. D É V O N I E N

Viséen

I N O V

LITHOLOGIE

T R I A S

E

N

Aptien

R C

Namurien

J U R A S S I Q U E

C A R B O N I F È R E

Stéphanien Westphalien

Strunien

É

A L G E R I A

Sénonien Sénonien

TRIAS + LIAS

ORDOVICIEN

Ludlowien

ORDOVICIEN

SILURIEN

O F

T E R T I A I R E

T E R T I A I R E

Sénonien Turonien Cénomanien

A

C R É T A C É

T E R T I A I R E

CHRONOSTRATIGRAPHIE

C R É T A C É

CHRONOSTRATIGRAPHIE

G E O L O G Y

-

Wenlockien Llandovérien CAMBRIEN

ORDOVICIEN

Ludlowien

Wenlockien Llandovérien Ashgillien Caradocien à Llanvirnien Arénigien Trémadocien

CAMBRIEN C A M B R I E N

INFRACAMBRIEN INFRACAMBRIEN document SH/EXP

Fig. 9a Stratigraphie de la province occidentale. Stratigraphy of the Western Province.

document SH/EXP

Fig. 9b Stratigraphie de la province triasique. Stratigraphy of the Triassic Province.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 15

S O N A T R A C H

document SH/EXP

Fig. 9c Stratigraphie de la province orientale. Stratigraphy of the Eastern Province.

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

bassin de Béchar est limité au nord par le Haut Atlas, au sud et à l'ouest par la chaîne de l'Ougarta et à l'est par le haut fond de Meharez. La puissance des séries est de l'ordre de 8000 m.

by the High Atlas, to the south and west by the Ougarta range and to the east by the Meharez shoal. Sediment thicknesses can reach 8000 m.

Le bassin de l'Ahnet-Timimoun est limité au nord par le haut fond d'Oued Namous, à l'ouest par la chaîne d'Ougarta, au sud par le bouclier Touareg et à l'est par les dorsales de Foum Belrem et du Mzab. Le bassin du Mouydir est limité à l'ouest par la dorsale de Foum Belrem et à l'est par celle d'Amguid-El Biod. La série sédimentaire peut atteindre plus de 3000 m.

The Ahnet-Timimoun Basin is bordered to the north and to the west by Oued Namous shoal and the Ougarta range while to the south and east the limits are the Touareg shield and the Foum-Belrem and Mzab dorsals. The Mouydir Basin is bordered to the west by the Foum Belrem dorsal and to the east by Amguid-El Biod dorsal. Sediments reach over 3000 m.

LA PROVINCE TRIASIQUE

THE TRIASSIC PROVINCE

Située dans la partie septentrionale de la Plate-forme Saharienne, la province triasique est un anticlinorium de direction E-O où les éléments majeurs suivants ont été individualisés: • la voûte de Tilrhemt et le haut fond de Talemzane; • le système structural de Djemâa-Touggourt; • le système de dislocation d'El Agreb-Messaoud; • le môle de Dahar.

This province, in fact a large basin located on the Northern part of the Saharan Platform, is an E-W oriented anticlinorium which can be broken down into the following features: • the Tilrhemt dome and the Talemzane shoal; • the Djemaa-Touggourt structural system; • the El Agreb-Messaoud dislocation system; • the Dahar uplift.

Ces éléments sont séparés par des dépressions (Oued Mya) où l'on rencontre les séries types de la province triasique. (Fig. 9b) Les dépôts paléozoïques sont souvent très érodés, aussi profondément que l'Ordovicien ou le Cambrien.

These features are separated by depressions such as the Oued Mya where typical Triassic province formation are encountered (Fig. 9b) and where the Paleozoic deposits are often eroded down to the Ordovician or Cambrian levels.

Le Mésozoïque, discordant sur le Paléozoïque, est présent du Trias au Crétacé. Le Cénozoïque est représenté par une série détritique du Mio-Pliocène.

The Mesozoic formations, unconformably overlying the Paleozoic, are present from Triassic to Upper Cretaceous. Cenozoic sediments are represented by Mio-Pliocene clastics.

LA PROVINCE ORIENTALE

THE EASTERN PROVINCE

Cette province, appelée synéclise Est Algérie, se compose des bassins d'Illizi et de Ghadamès séparés par le môle d'Ahara.

It is also known as the East Algerian Syncline and consists of the Illizi and Ghadames basins separated by the Ahara ridge.

La série sédimentaire type (Fig. 9c) discordante sur le Précambrien, présente tous les termes, du Cambrien à l'Actuel. Une série sableuse d'âge Mio-pliocène recouvre localement les formations terminales du Mésozoïque.

The typical section (Fig. 9c) shows sediments lying unconformably on Precambrian basement and displays most stratigraphic units from Cambrian to present day. In some areas the late Mesozoic is overlain by Mio-Pliocene formations.

Enfin le Quaternaire discontinu, de faible épaisseur, constitue le dernier élément de la série stratigraphique.

The thin and discontinuous Quaternary deposits, constitute the final stage of sedimentation.

Bassin d'Illizi

Illizi Basin

Les sédiments paléozoïques (3000 m environ) remontent à l'affleurement au sud où ils forment les Tassilis. Quant aux formations mésozoïques, elles n'affleurent qu'au centre du bassin. Les dépôts tertiaires sont bien représentés dans le nord-ouest.

Paleozoic sediments (some 3000 m) outcrop on the Southern fringes of the basin where they constitute the Tassilis. The Mesozoic formations outcrop to the centre of the basin while Tertiary deposits are essentially located on the north-west flank.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 16

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Bassin de Ghadamès

Ghadames Basin

Cette dépression est un bassin intracratonique qui a conservé un remplissage sédimentaire de plus de 6000 m allant du Paléozoïque à l'Actuel. Les dépôts mésozoïques se caractérisent par une série salifère localisée dans le nord et nord-est du bassin.

This depression was filled by a sedimentary column which attains a thickness of 6000 m. Its Mesozoic formations are characterised by a thick succession of salts and anhydrites deposited in the north and northeastern parts of the basin.

photographie SH/EXP

Photo 2 Grès Cambro-Ordovicien de Dider. Cambro-Ordovician sandstones of Dider.

LITHOSTRATIGRAPHIE DE LA PLATE-FORME SAHARIENNE

LITHOSTRATIGRAPHY ON THE SAHARAN PLATFORM

La stratigraphie type de chaque province, les corrélations des séries paléozoïques mettent en évidence des variations latérales de faciès et d'importantes discontinuités (Figs. 10 et 11).

The typical stratigraphy of each province and the Paleozoic sedimentary correlations clearly show the major lateral facies changes and discontinuities (Figs. 10 and 11).

LE PALEOZOIQUE

THE PALEOZOIC

Cambrien

Cambrian

Les dépôts cambriens reposent sur le socle cristallin et sont représentés par des grès et des quartzites à passées conglomératiques. Dans la province triasique, où ils sont le mieux connus, ces dépôts constituent d'importants réservoirs, divisés en unités R3, R2, Ra et Ri. Dans les autres régions, ces

Cambrian formations, deposited over the infra-Cambrian crystalline basement, consist of sandstones, quartzites and conglomerates. These deposits are best known in the Triassic province, where they constitute the reservoir designated by R3, R2, Ra and Ri units. In the other provinces they are either

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 17

S O N A T R A C H

L ' A L G E R I E

PROVINCE TRIASIQUE

PROVINCE ORIENTALE TINRHERT ILLIZI

C

C2

C

C1

F r o v r

v

grèso-

r R

Argiles de

s

B1

l'Oued Tifist

Ludlowien

A Formation de Mederba

M

B1 A2 A1 M2 M1

A Formation de Mederba

M

l'Oued

A2 A1 M2 M1

Mehaiguene

Argiles

Wenlockien

Argiles Argiles

à

à

Graptolithes

à

Argiles radioactives

Graptolithes

Graptolithes ioactives Argiles rad

Caradocien

Argiles d'Azzel

Grès de Ouargla

Grès de Ouargla

Grès d'El Adem

Grès d'El Atchane

Grès d'El Atchane

Argiles d'El Gassi

Argiles d'El Gassi

Grès de Tintaradjelli ou grès de Hassi Leila

MOYEN

? Zone Ri

Zone Ra

Zone R2

Zone R3

Zone des alternances

Zone Ra

? Zone Ri

Zone R2

Zone R3

Dalle de Mkratta

Grès de Ramade Complexe de Hassi el Hadjar

Complexe de Hassi el Hadjar

Argiles d'Azzel

Argilo-grèseux d'Inkraf

Formation des grès de Hassi Leila

UNITE II

Grès d'Oued Saret

Formation des quartzites de Hamra

Zone des alternances

INFERIEUR

Grès d'El Golea

Formation des quartzites de Hamra

?

SUPERIEUR

Argiles microconglomératiques

Formation argilo-grèseuse de l' Oued Mya

Arénigien

Formation quartzites Tigillites ou quartzites de Hamra

Grès d'Oued Saret

Grès de Ramade

Formation des grès de Hassi Messaoud

III3 UNITE III

Llanvirnien

Argilo-grèseux de l'Edjeleh

Argiles microconglomératiques

Formation de l'argilo-grèseux de Hassi Touareg

Grès Taradert

Dalle de Mkratta Complexe de Hassi el Hadjar

Argiles microconglomératiques

Formation de l'argilo-grèseux de Hassi Touareg

IV2

Dalle terminale ou Mkratta

Formation de Gara Louki

Ashgillien

UNITE IV

IV3

Llandovérien

Trémadocien

C A M B R I E N

B2

é

é

de

de l'Oued Tifist

R

argileuse

Argilo calcaire

e

argileuse B2

s

grèso-

e

Formation

Pridolien

Namous

i

i o

Formation

Llandeilien I N F É R I E U R

et argiles de l'Oued

IV1

S U P É R I E U R

Grès

C1

Lochkovien

III1

O R D O V I C I E N

I N F É R I E U R

C2

C0

III2

S I L U R I E N

S U P É R I E U R

Grèseux

C3

C3

Formation grèseuse de Hassi Tabankort 6

Praguien

Série argileuse

Argilo Grèseux

F5

6

Emsien

F

I N F É R I E U R

Formation argilo-grèseuse d'Alrar (inférieur)

Série argileuse

r

D É V O N I E N

OUED MYA

Argiles F4

F4 Formation argilo-grèseuse d'Alrar

EL AGREB EL GASSI HASSI-MESSAOUD

GHADAMÈS

Argilo Grèseux

ÉCHELLE STRATIGRAPHIQUE

Argiles microconglomératiques Grès d'El Golea

Formation de l'argilo-grèseux de Hassi Touareg

D E

Grès d'Oued Saret

Argiles d'Azzel

Grès de Ouargla

Formation des quartzites de Hamra Grès de l'argilo-grèseux de Daiet Remt

G E O L O G I E

Grès El Gassi

-

UNITE I

1

Grès d'El Atchane Argiles d'El Gassi Grès de Bordj Nili

Zone des alternances

? Grès de Miribel

Zone Ri

Zone Ra Grès de Hassi Menkel

Grès de Djorf

Zone R2

Zone R3

Fig. 10 Corrélations lithostratigraphiques Cambro-Dévonien inf. des Provinces Orientales et Triasiques (p. de gauche) et Occidentales (p. de droite).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 18

S O N A T R A C H

1

P

R

O

V

MEHAREZ OUED NAMOUS

TIMIMOUN

I

N

C

E

O

CHAINES D'OUGARTA

Argiles de Teferguenit (inférieur)

Argiles de Teferguenit (inférieur)

Argiles de Teferguenit (inférieur)

Muraille de Chine

Muraille de Chine

Muraille de Chine

Dkhissa supérieur (grèseux)

Dkhissa supérieur (grèseux)

Grès

C

C

Muraille de Chine

Dkhissa

Argiles de Saheb El Djir

Argiles de Saheb El Djir

Argiles de Saheb El Djir

Grès de Zemlet

Argilo-silteux de Zemlet

Grès de Zemlet

Argiles de l'Oued Ali supérieur

T

A

L

A L G E R I A

E

SUD

NORD

Grès

Grès du 2eme Rich

Muraille de Chine

de

Barre supérieur

Dkhissa supérieur (grèseux)

Dkhissa grèseux

Grès de l'Idjorane

Grès de base

N

Argiles de Teferguenit (inférieur)

Argilo-grèseux (Diag)

Dkhissa supérieur (grèseux)

Dkhissa inférieur et moyen (Argilo-grèseux)

E

O F

REGGANE

de Dkhissa inférieur (Argilo-grèseux)

D

G E O L O G Y

TINDOUF

AHNET MOUYDIR Argiles de Teferguenit (inférieur)

I

-

Argiles et calcaires du Bia

Argiles de Saheb El Djir Argilo-silteux de Zemlet

?

?

Série argilosilteuse (zone de passage)

Membre supérieur (Argiles) Argiles

1er Rich

Série des alternances

Argiles

Argiles

et Argiles de l'Oued Ali moyen

calcaires

et

de

Membre moyen (Calcaires)

Argiles de la

calcaires

l'Oued Ali

Argiles

de

de

Argiles

l'Oued Ali

l'Oued Ali

Membre inférieur (Argiles)

à

de Sebkha

à

l'Oued Ali

de

Argiles

Argiles

Graptolites

l'Oued Ali Graptolites Mabbes

Argiles microconglomératique Grès d'El Golea

Grès de Ramade

Grès

Argiles microconglomératique

Formation du Djebel Serraf

Argiles

Formation

Formation

de

de

U N I T E

Dalle de Mkratta Complexe de Hassi el Hadjar

Complexe de Hassi El Hadjar

Grès de Ramade

I V

inférieur

Tamadjert

Tamadjert

(unité IV)

Grès

Grès de

du

Rhezziane

2eme Bani

Conglomérat

Argiles de Tiferouine

Schistes de Ktaoua I I I

Argilo-grèseux Argiles d'Azzel

Grès de Rouid Aissa

Formation argilo-grèseuse de Bou M' Haoud

Grès d'Oued Saret

Argiles d'Azzel Formation argilo-grèseuse de Foum El Zeidiya

Argiles de Tiferouine

Grèseux calcaires

Formation

de

Formation

l'Iranouène

d'In Tahouite

ou

(unité III)

Formation Grès d'El Erg El Angueur

Grès d'El Erg El Angueur

Argiles d'Aroueta

Argiles de Tachilla

d'In Tahouite

Argiles Argiles d'Oued Rharbi

Grès du 1er Bani

Argilo-grèseuse

U N I T E

Grès d'Oued Saret

Argiles d'Oued Rharbi

Formation grèseuse de Kheneg El Aatène

Hamra

Formation Formation

Grès des

Quartzitique

Grès de Zani

Schistes

Grès

Ajjers

des

Grèso-micacé

Grès d'El Atchane

Schistes de Fezouata supérieurs

Feija

Grès El Arich

El Megta

El Megta

Grès

Grès

de

de

Hassi Menkel

Hassi Menkel

Grès de Djorf

Grès de Djorf

?

externes

Schistes de Fezouata Inférieurs

U N I T E

Grès El Arich

? Argilo-grèseux

Grès de Bordj Nili

Hassi Merchimine

Grès de Bordj Nili

Argileux I I

Formation argileuse de Foum Tineslem

Argiles d'El Gassi

ou

des

Grès

Ajjers

d'Amguid

(unité II)

Dalle à Lingules Formation des quartzites d'In en Nechea Arkoses de la Sebkha El Melah

Grès d'Aroueta supérieurs

Grès d'Aroueta inférieurs

Grès à Lingules

Grès de Tasanit

Schistes à Paradoxides

Grès terminaux Schistes de base Grès de Tikirt

Calcaires à Archeocyathidés

document SH/EXP

Fig. 10 Cambro-Devonian (Lower) lithostratigraphic correlation within Eastern, Triassic (left page) and Western Provinces (right page).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 19

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

dépôts sont subdivisés en unités ou formations (Fig. 10) d'épaisseur moyenne de 300 m (Hassi Messaoud).

divided into units or into formations (Fig. 10) whose average thickness is of 300 m (Hassi Messaoud).

Ordovicien

Ordovician

Il constitue un ensemble (500 m), allant du Trémadoc à l'Ashgill. Les coupes les plus complètes se situent dans les dépressions de l'Oued Mya et de Timimoun. Les dépôts proximaux (fluviatiles) s'agencent autour des régions émergées et forment les falaises du Tassili interne. Les dépôts marins se rencontrent au nord en subsurface et dans ce qui est devenu les Chaînes de l'Ougarta. Des traces de glaciation ont été décelées dans l'Ordovicien terminal (Fig. 10).

This interval (500 m) is a succession of deposits ranging in age from Tramadocian to Ashgillian. The most complete sections are located in the Oued Mya and the Timimoun depressions. The more proximal deposits (fluvial) are located around the emerged zones and constitute the cliffs of the internal Tassili. Marine sedimentation is found more to the north in the Ougarta range. Some glacial phenomena are recognized in late Ordovician formations (Fig. 10).

Silurien

Silurian

Cette période est caractérisée par une sédimentation terrigène fine, argileuse en milieu marin. Cette série d'apparence homogène (environ 600 m) est représentée par des argiles noires à Graptolites et des argiles à passées gréseuses et rares bancs carbonatés. Les argiles noires sont un repère stratigraphique connu sur l'ensemble de la Plate-forme Saharienne.

The Silurian period is characterised by fine terrigenous marine shales. This apparently homogenous sequence (approximately 600 m) is distinguished by black Graptolitic shales, sandy shales and, more rarely, carbonate layers. The black shales are a marker bed throughhout the Saharan Platform.

Dévonien

Devonian

Dévonien inférieur Ces dépôts, essentiellement argilo-gréseux, présentent des faciès très variés: • le Lochkovien est représenté par des sédiments argilogréseux d'une puissance maximum de 850 m dans le sud ouest de la dépression de l'Oued Mya. Ils se réduisent en direction du nord-est et peuvent être absents dans le bassin d'Illizi. • le Praguien, plus développé que le Lochkovien, est surtout gréseux à variations de faciès tant latérales que verticales. Dans le bassin d'Illizi, il peut être discordant sur différents niveaux siluriens. Les plus fortes épaisseurs ont été enregistrées dans les régions nord de la dépression de Tindouf (340 m à 400 m) et dans la coupe type de l'Ougarta (350 m à 400 m). • l'Emsien, argilo-calcaire à gréseux, termine le Dévonien inférieur. Dans les régions occidentales, sa limite inférieure est à la base d'un banc calcaire appelé "Muraille de Chine". Dans les régions orientales où sont définis les réservoirs gréseux F4 et F5, la limite est caractérisée palynologiquement.

Lower Devonian The facies, generally sandy shales, display a number of variations: • in the south-western part of the Oued Mya depression, the Lochkovian is a well defined sandy shale formation reaching a thickness of 850 m. It progressively pinches out and is often totally absent to the north-east, as in the Illizi Basin. • the Praguian shows a greater extension than the Lochkovian and is essentially found under a sandstone facies with a lot of lateral and vertical changes. In the Illizi Basin it lies unconformably on various Silurian levels. Its maximum thickness of 340 m to 400 m is found in the northern part of the Tindouf depression and in the Ougarta typical section with a thickness of 350 m to 400 m. • the uppermost deposits in the Lower Devonian are the Emsian sandstones and marls. In the western regions its base lies under a limestone bed referred to as the "China Wall". In the eastern regions where the Emsian is chiefly shaly-sand with some sandstone beds (reservoirs F4 and F5) its base has only been recognised using palynological techniques.

Dévonien moyen et supérieur La coupe stratigraphique du Dévonien moyen et supérieur est caractérisée par des lacunes de sédimentation. Les dépôts ont été les plus touchés par l'érosion frasnienne ou famennienne et pré-mésozoïque (Fig. 11). Le Dévonien moyen, dont l'épaisseur varie de 100 m à 250 m, est moins développé que la série précédente. Dans les

Middle and Upper Devonian The stratigraphic successions of the Middle and Upper Devonian are characterized by a number of sedimentary gaps. Frasnian or Famennian and pre-Mesozoic erosional cycles have affected these formations significantly (Fig. 11). Middle Devonian, much thinner than the Lower Devonian, varies from 100 m to 250 m. The carbonaceous shales of the

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 20

S O N A T R A C H

1

PROVINCE ORIENTALE ÉCHELLE STRATIGRAPHIQUE

C A R B O N I F È R E

S U P É R I E U R

I N F É R I E U R

TINRHERT ILLIZI

Stéphanien

Westphalien (Moscovien)

Viséen

Tournaisien

TIMIMOUN

S U P I N F

Formation Unité F de l'Adeb Larache

S U P I N F

Formation de l'Oued Oubarakat

D É V O N I E N

TINDOUF CHAINES D'OUGARTA

AHNET MOUYDIR

REGGANE SUD

NORD

S U P

?

Unité C

Formation Unité B d'Issendjel Unité A

Grès d'Ouadene

? Kenadzien Grès et calc. d'Oued El Hamar

Formation de Formation l'Azzel Matti d'Hassi Bachir Gypses d'Hassi Taibine

Calcaires de Hassi Kerma Grès et calc. de Tagnana

Formation du Djebel Berga (Calcaires)

Calcaires de Djenien Argiles d'El Guelmouna

Complexe Argilogrèseux glauconieux

Complexe Argilogrèseux

Grès du Garet Dehb

Taouerta - Zousfana

Calcaires de Bahmer

Harez - Igli Argiles de Boulmane

?

Mazzer - Akacha

Grès d'Arhlad Argiles de Timimoun

I N F

Argiles d'El Hariga

Argiles de Timimoun

Grès de Hassi Sguilma

Grès de Kahla

Argiles d'Ouled Bou Hadid

Argiles de Tirechoumine

E D C B

Grès et argiles du Kreb Ed Douro

A

Grès et argiles de Ouarourout

Grès de Sbaa

Grès et argiles de Kahla

Grès et argiles de Tibaradine

Réservoir F2

Formation argilo grèseuse de Gazelle

Série argileuse

Série argileuse

Mur pic radioactif

Mur pic radioactif

Argiles

Grès

Argiles

Grès de Khenig inférieur

et

Argiles

et

grès

de

grès

Argiles

Argiles

de

Marhouma

de

de

de

Marhouma

Khenig

Khenig

Marhouma

Série de Djebel Rouina

Evaporites d'Ain Barka

Série de l'Ouarkziz

Argiles, grès et calcaires du Kerb es Sefiat

Série de Betaina

Argiles et grès du Kerb Es Slouguia

Khenig

de

Grès de Marhouma Réservoir F2

Argiles et grès d'Hassi Aoualeoul

Dalle des Iridets

Argiles de Teguentour

Grès de Tazout

Grès de Kerb En Naga

Argiles de l'Oued Rhazal Argiles Calcaires de Rhazal

Calcaires griottes

de Dar

Récifs de

Frasnien

Calcaires Série argileuse

Keskes

Série argileuse de

Réservoir F3

Givétien

Réservoir F3

Calcaires

Formation de Meden Yahia

Formation de Meden Yahia

Calcaires de Takoula

Calcaires de Chefar El Ahmar

de

El Ahmar

Chefar El Ahmar

Chefar El Ahmar

Eifélien (Couvinien)

Formation argilo grèseuse d'Alrar (supérieur)

Série argileuse

Série argileuse

Argiles de Tsabia

de Calcaires

Chefar

M O Y E N

A L G E R I A

O C C I D E N T A L E

Houiller

Complexe Argilogrèseux carbonaté

Formation d'Assekaifaf

S U P I N F

Complexe Argilocarbonaté

Unité D

Strunien

Famennien

O F

Série de Merkala

Grès et argiles de Kahla

S U P É R I E U R

BECHAR MEHAREZ OUED NAMOUS

G E O L O G Y

Série de Tiguentourine

Unité E

Namurien

GHADAMÈS

P R O V I N C E

-

Argiles de Teferguenit (supérieur)

Récifs du Tafilalet Argiles de Teferguenit (supérieur)

Calcaires de Argiles

Sabbat

Calcaires à Ptéropodes

de Bou Argiles de Teferguenit (supérieur)

Argiles d'Ouallene (supérieur)

Argiles de Teferguenit (supérieur)

Bernous

Argiles de

Argiles à Ptéropodes

Talha

document SH/EXP

Fig. 11 Corrélations lithostratigraphiques Dévonien moyen à Carbonifère des Provinces Orientales et Occidentales. Middle Devonian to Carboniferous lithostratigraphic correlation within the Eastern and Western Provinces.

régions ouest, il est à faciès argilo-carbonaté et évolue, vers l'est, à des argiles à passées marneuses et calcaires avec des bancs de grès (réservoir F3). La coupe type du Dévonien moyen a été relevée dans les affleurements de l'Ougarta.

western regions change progressively eastward into clays with marl and carbonate streaks and sandstone beds (F3 reservoir). A typical cross section for Middle Devonian can be observed in the Ougarta limestone outcrops.

Le Dévonien supérieur est d'extension identique au Dévonien moyen. Dans les régions occidentales, il atteint 1700 m sous un faciès argilo-carbonaté tandis que, dans les régions orientales, ses dépôts argilo-silteux n'atteignent que 900 m environ. La paléontologie distingue le Frasnien, le Famennien et le Strunien. Cet étage constitue le réservoir F2. Dans les zones hautes, il peut être érodé.

The Upper Devonian has the same geographical extent as Middle Devonian. In the western regions it reaches a thickness of 1700 m in a calcareous shale facies while in the more Eastern areas it is a much thinner (some 900 m) silty-shale deposit. Paleontological data distinguishes Frasnian, Famennian and Strunian deposits. This interval constitutes reservoir F2. In the uplifted zones, it may be eroded.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 21

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Carbonifère

Carboniferous

Le Carbonifère correspond au cycle sédimentaire paléozoïque final. On peut l'observer dans les domaines occidentaux et orientaux, séparés par le môle d'Amguid-El BiodMessaoud d'où les dépôts sont absents. Les faciès varient, de marin profond jusqu'à continental. De même, les épaisseurs varient de 900 m à l'est pour atteindre 2800 m à l'ouest. Le maximum de dépôt, 5000 m environ, se situe dans le sillon de Béchar où se trouve la coupe la plus représentative du Carbonifère. Dans les autres régions, les dépôts dépendent de l'importance de la lacune pré-mésozoïque.

This is the final cycle of Paleozoic sedimentation. It can be seen in the Western and Eastern domains which are separated from one another by an area of non-deposition across the Amguid-El Biod-Messaoud ridge. Facies range from deep marine to continental and thickness varies from 2800 m in the western domain to 900 m in the east. The most representative section of the Carboniferous is located in the Bechar trough where deposits are approximately 5000 m thick. In other areas, deposit thicknesses mainly depend on the duration of the pre-Mesozoic sedimentation gap.

LE MESOZOIQUE

THE MESOZOIC

Trias

Triassic

Le Trias transgressif, discordant sur les formations paléozoïques, est représenté par des dépôts argilo-gréseux et lagunaires (sel et anhydrite). La série gréseuse constitue de bons réservoirs notamment dans le champ de Hassi Rmel.

The transgressive Triassic corresponds to sandy shales and lacustrian deposits (anhydrite and salt) unconformably overlaying the Paleozoic formations. The sandstone formations constitute good reservoirs especially in Hassi Rmel Field.

photographie SH/EXP

Photo 3 Les grès pachidermiques. The elephant skin sandstones.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 22

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Jurassique

Jurassic

Le Jurassique, largement développé dans la province triasique, est composé de sédiments marins et lagunaires. Il débute par un niveau dolomitique caractéristique et omniprésent, appelé horizon B.

Jurassic formations are present over most of the Triassic Province in the form of marine and lacustrian deposits. The Jurassic sequence starts with a characteristic dolomitic slab, designated horizon B.

Crétacé

Cretaceous

Le Crétacé est présent partout sur la Plate-forme Saharienne. Il comporte des faciès gréso-argileux à la base évoluant vers un pôle essentiellement carbonaté au sommet.

Cretaceous rocks are found over the whole Saharan Platform. The sequence displays shaly sandstones at its base, changing to carbonates at the top.

LE CENOZOIQUE

THE CENOZOIC

Le Cénozoïque est représenté par une série de dépôts détritiques d'environnements très différenciés et d'âge MioPliocène.

The Cenozoic formations are represented by a variety of clastic sediments from various Mio-Pliocene depositional environments.

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

Le Nord de l'Algérie s'insère dans l'évolution géologique du bassin mésogéen. L'avant pays comporte quatre ensembles paléogéographiques ou structuraux, (Figs. 12 à 15) soit: • la Méséta oranaise; • l'Atlas Saharien au sens large; • le sud-est constantinois; • le domaine tellien.

Northern Algeria involved the geological evolution of the Mesogean basin. The foreland is subdivided into four paleogeographical and structural units (Figs. 12 to 15): • the Oran Meseta; •the Saharan Atlas taken as a whole; •the south eastern Constantine area; • the Tellian domain.

La stratigraphie du Nord de l'Algérie a été définie dans ces domaines à partir des données de terrain et de sondage.

The stratigraphy of Northern Algeria has been established in each of those basins from field or drilling data.

LE PALEOZOIQUE

THE PALEOZOIC

Il n'affleure essentiellement que dans la partie septentrionale (Monts de Ghar-Rouban, Tiffrit, Traras, Chenoua et Kabylie). Il est constitué de gneiss, de micaschistes, de grès et de quartzites, datés par endroits (Ordovicien, Dévonien, Carbonifère, Permien).

It is essentially found in the north (the Ghar-Rouban Mountains, Tiffrit, Traras, Chenoua and Kabylia) and consists of gneiss, mica-schists, sandstones and quartzites which have been dated from various ages (Ordovician, Devonian, Carboniferous, Permian).

Paléozoïque inférieur

Lower Paleozoic

Il existe peu de données sur le Paléozoïque inférieur. Un certain nombre d'affleurements, en petite Kabylie par exemple, montre un cristallophyllien visible sur 4000 à 5000 m. Ce socle est recouvert d'un conglomérat de base suivi de schistes à Graptolites et de calcaires à Tentaculites et Orthocères permettant d'attribuer un âge anté-silurien à ce métamorphisme.

Little data have been gathered on the Lower Paleozoic. However, in Little Kabylia a number of basement outcrops displaying metamorphic rock over a thickness of m to 5000 m can be observed, covered by basal conglomerates and followed by Graptolitic shales, Tentaculites and Orthoceratid limestones, all of which imply a pre-Silurian age for basement metamorphism.

Dévonien

Devonian

Il débute par des éléments bréchiques et se poursuit par un ensemble schisto-gréseux dans lequel apparaissent des cal-

The base of the Devonian is marked by breccias followed by a succession of shales and sandstones with patches of lime-

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 23

S O N A T R A C H

G E O L O G I E

-

D E

L ' A L G E R I E

CHRONOSTRATIGRAPHIE

ÉPAISSEUR

CHRONOSTRATIGRAPHIE

LITHOLOGIE

ÉPAISSEUR

LITHOLOGIE

NÉOGÈNE

0 à 1500 m

A 600 à 1200 m

C

M A L M

R

É

Portlandien

Sénonien Turonien

0 à 150 m

Cénomanien

0 à 300 m

Albien

0 à 400 m

INFÉRIEUR

T

SUPÉRIEUR

CRÉTACÉ INFÉRIEUR

TERTIAIRE

É

0 à 500 m

C

CRÉTACÉ SUPÉRIEUR

Aptien

0 à 150 m

Barrémien

0 à 1800 m

Kimméridgien

E

Portlandien Oxfordien

Q

Kimméridgien

U

Bathonien

Bajocien

Q

Oxfordien 100 à 1600 m

100 à 1700 m

R

I

D O G G E R

A

S

S

I

E

Callovien

M A L M

U

0 à 1500 m 100 à 1800 m

Callovien

Toarcien

A R

Bathonien

Bajocien

200 à 2900 m

0 à 600 m

Aalénien

Sinémurien U

L I A S

Pliensbachien

D O G G E R

S

U

S

Aalénien

J

Hettangien

L I A S

J

1

TRIAS

Pliensbachien

PALÉOZOÏQUE

200 à 1300 m

Sinémurien Hettangien

document SH/EXP

Fig. 12 Stratigraphie synthétique du nord ouest de l'Algérie . Summarised stratigraphy of North West Algeria.

S C H L U M B E R G E R

document SH/EXP

Fig. 13 Stratigraphie synthétique de l'Atlas saharien occidental. Summarised stratigraphy of Western Saharan Atlas.

W E C

I - 24

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

caires récifaux (Ghar-Rouban). Des flyschs se déposent dans les sillons.

stone reefs (Ghar, Rouban). Flysch facies are deposited into the adjacent troughs.

Carbonifère

Carboniferous

Il n'est pas présent partout. Dans le Djurdjura, il n'est connu que sous des faciès essentiellement continentaux. Dans les régions de Ghar-Rouban, de Tlemcen, etc., le Viséen est représenté par des schistes, localement des conglomérats ainsi que des séquences éruptives interstratifiées.

Carboniferous deposits are not present everywhere. In the Djurdjura area they are mainly found under continental facies. In the Ghar-Rouban and Tlemcen area, etc. the Visean formations are located in a shale facies with some conglomeratic levels as well as interbedded volcanic streaks.

Les autres séries du Carbonifère semblent aussi être présentes dans le Chenoua.

The other levels of the Carboniferous seem to be present in the Chenoua area.

LE MESOZOIQUE

THE MESOZOIC

Trias

Triassic

Il n'est connu in situ que dans quelques forages où il consiste en une série gréseuse à la base suivie d'une puissante série évaporitique comprenant des passées calcaréo-dolomitiques et des intercalations volcaniques basiques au sommet.

It has been reached in some wells where it is composed of basal sandstones followed by thick evaporitic formations essentially consisting of some carbonate or dolomitic intervals and basic volcanic intercalations at the top.

En grande Kabylie, le Trias inférieur, probablement en partie Permien, est représenté par des grès rouges auxquels succèdent les calcaires du Muschelkalk, en bancs épais ou en plaquettes, eux-mêmes suivis de grès rouges parfois intercalés de roches doléritiques.

Lower Triassic formations in Great Kabylia, probably of Permian age and made of red sandstones, are followed by the thick laminated Muschelkalk limestones, followed in turn by another red sandstone interval comprising some doleritic episodes.

Plus au sud, dans la région des Babors, le Muschelkalk est surmonté par les formations salifères et gypsifères du Keuper. Le régime lagunaire des Babors s'étend dans toute la zone tellienne.

Further south, in the Babors area, the Muschelkalk is overlain by the gypsum-bearing Keuper formations. The lagoonal environment of the Babors extends over the whole Tellian area.

A l'est, le Trias lagunaire essentiellement argilo-détritique, comprend cependant des séquences sommitales carbonatées attribuées au Muschelkak. Dans le Hodna et le Constantinois, des argiles bariolées s'intercalent dans ces mêmes séquences.

Towards the east, the lagoonal Triassic shaly sand deposits are capped by carbonate sequences of Muschelkalk age. In the Hodna and Constantine area the main shaly sand facies are interbedded with mottled clays.

A la fin du Trias, à l'exception de quelques zones stables (Doui Zaccar, Beni Snassene, etc.), les faciès évaporitiques se généralisent.

During the late Triassic times, evaporitic facies invade most areas apart some stable zones (areas of Doui Zaccar, Beni Snassene, etc.).

Jurassique

Jurassic

Dans la majeure partie du Nord de l'Algérie, il débute par un Lias transgressif.

Over most of Northern Algeria this stage starts with the Liassic transgression.

Lias: après l'épisode évaporitique du Trias supérieur, le caractère marin s'accentue durant le Lias. Le faciès calcaréodolomitique évolue progressivement vers les marnes du Lias supérieur. Le caractère marin du Lias s'affirme par l'apparition

Liassic: the late Triassic lagoonal evaporitic episode is followed by a Liassic marine deposit. Its main facies, a dolomiticlimestone, changes progressively upward to the upper Liassic marls. The Liassic marine environment is definitely confirmed

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 25

S O N A T R A C H

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

de calcaires dolomitiques et oolithiques indiquant un milieu ouvert aux influences pélagiques sans pour autant être très profond.

CHRONOSTRATIGRAPHIE

ÉPAISSEUR

LITHOLOGIE

NÉOG.

QUATERNAIRE MIOCÈNE

0 à 1500 m

OLIGOCÈNE

0 à 300 m

ÉOCÈNE

0 à 500 m

PALÉOCÈNE

0 à 200 m

Maestrichtien Campanien Santonien

0 à 650 m

0 à 650 m

Coniacien Turonien Cénomanien

0 à 550 m

Albien

0 à 1000 m

Aptien

0 à 900 m

Barrémien Hauterivien Valanginien Berriasien

800 m

0 à 110 m

230 m

Callovien Bathonien Bajocien Aalénien

960 m

Toarcien LIAS

R U J

400 m

Tithonique Kimméridgien Oxfordien

A

S

Malm: l'extension des faciès gréseux vers le nord montre que la régression, amorcée dans la fosse atlasique à la fin du Dogger, s'accentue. Durant cette période, s'opposent les domaines marins au nord et les domaines continentaux ou deltaïques au sud. Dans ces derniers, on relève cependant dans les hauts plateaux et la fosse atlasique, des faciès d'influence marine sous forme de sables et grès, d'argiles et de calcaires. A l'est du méridien passant par Sedrata-Laghouat, un milieu marin franc sans apport détritique persiste durant tout le Jurassique supérieur.

DOGGER MALM

S

I

Q

U

E

C

R

É

Dogger : il est réparti, du nord au sud, en différents domaines paléogéographiques. Le domaine kabyle à dépôts carbonatés réduits, suivi par la zone tellienne à sédimentation argilo-carbonatée relativement épaisse, par les hauts plateaux et le môle constantinois à dépôts surtout carbonatés et enfin par la fosse atlasique, à faciès argilo-gréseux dépassant souvent 2000 m d'épaisseur. Dans la partie sud des hauts plateaux oranais et de l'Atlas saharien occidental, on relève au Bajocien supérieur les traces d'une sédimentation détritique qui traduit la proximité d'une activité fluvio-deltaïque.

INFÉRIEUR

T

A

C

É

PA L É O G È N E

Le Lias débute par un niveau carbonaté qui coiffe les séquences évaporitiques du Keuper. En divers points de l'Atlas saharien, ce niveau est d'âge Rhétien. Dans les zones méridionales de la chaîne, Hodna et Bousaada, les dépôts essentiellement carbonatés comblent la fosse atlasique. La zone tellienne occidentale et la Plate-forme Saharienne voient la sédimentation carbonatée se poursuivre avec un Hettangien-Sinémurien calcaire qui atteint, par endroits, 200 m. A l'Hettangien-Pliensbachien, la transgression atteint son maximum avec des calcaires à silex, des calcaires rouges à Ammonites, des calcaires à polypiers, des algues et enfin des dolomies calcaires (200 m). Au Domérien, l'Algérie est entièrement sous environnement marin. Les faciès ammonitico-rosso apparaissent dans le Djurdjura.

SUPÉRIEUR

1

Pliensbachien 250 m

Sinémurien Hettangien

TRIAS

0 à 1000 m

Crétacé Il affleure dans l'Atlas saharien. Ses sédiments détritiques et siliceux connaîssent leur plus grand développement dans l'Atlas saharien occidental avec des épaisseurs de 1200 m.

document SH/EXP

Fig. 14 Stratigraphie synthétique du Hodna et du Prétellien. Summarised stratigraphy of Hodna and Pretellian areas.

Néocomien-Barrémien: cette période est caractérisée par une régression maximum au Barrémien avec un retrait de la

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 26

S O N A T R A C H

1

T E R T I A I R E

CHRONOSTRATIGRAPHIE

LITHOSTRATIGRAPHIE

Metlaoui El Haria

Abiod moyen

e

n

Abiod supérieur

Maestrichtien

i

Abiod inférieur

Aleg supérieur Oued Mellah

S

é

É

n

o

n

Campanien

Coniacien

Dogger: from north to south it is divided into different paleogeographic zones. These are the Kabylia domain with a thin carbonate deposit, the Tellian zone where shaly-carbonate sediments are fairly thick, the High Plateau and the Constantine uplift where deposits are chiefly calcareous, and finally the Atlas trough with thick shaly-sand facies often exceeding 2000 m. In the southern part of the Oran plateau and the Western Saharan Atlas the nature of clastic sediments in upper Bajocian formations indicate the proximity of fluvial or deltaic environments.

Ras Hassi Kemaken Bouras Toumb

C

Zebbag transitionnel

A

A L G E R I A

Aleg inférieur Douileb

Turonien

O F

The Liassic starts with a carbonate level right over the Keuper evaporitic sequences. In different areas of the Saharan Atlas this level dates from the Rhaetic. In the southern areas of Hodna and Bousaada mainly carbonaceous deposits have infilled the Atlas trough. The calcareous sedimentation continues over the Tell. The Saharan Platform's Hettangian and Sinemurian formations are represented by carbonates reaching 200 m in thickness. In Hettangian-Pliensbachian times the transgression reached its maximum with 200 m of carbonate deposits consisting of cherty and dolomitic limestones, red Ammonite limestones, reefal and algal patches. During the Domerian deposition across Algeria is entirely under marine conditions. The Ammonitico-rosso facies found in the Djurdjura is typical of this interval.

Djebs

Santonien

G E O L O G Y

by the appearance of dolomitic and oolitic limestones. They clearly indicate marine pelagic conditions, but not automatically deep marine.

LITHOLOGIE

NÉOGÈNE

PALÉOGÈNE

-

Zebbag argileux

T

Cénomanien

Zebbag calcaire

É

Albien

Malm: the late Dogger regression with its progressive northward extension of fluvial clastics is now well confirmed. During this period a marine domain, located to the north, contrasts with the deltaic and continental environments in the south. Despite the deltaic environment, some marine occurrences remain in the High Plateaus and in the Atlas trough where marine sandstones, clays and carbonates are found from place to place. As an exception, east of SedrataLaghouat meridian, marine sedimentation is maintained throughout the Upper Jurassic.

Orbata

R

Sidi Aich

Aptien

C

Bou Hedma

Néocomien

Barrémien Hauterivien

Boudinar

Meloussi

Cretaceous

Valanginien Sidi Kralif

Berriasien document SH/EXP

Fig. 15 Stratigraphie synthétique du nord est de l'Algérie. Summarised stratigraphy of North East Algeria.

S C H L U M B E R G E R

It is found over the whole Saharan Atlas. Deposits are mostly in the form of quartzose clastics. They reach their maximum thickness in the Western Atlas with 1200 m of sediments.

Neocomian-Barremian: this period is characterised by a generalised regression during the Barremian. The Tellian

W E C

I - 27

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

mer de l'Atlas tellien, du môle constantinois et du NE de la fosse atlasique. Les faciès présentent le plus souvent des alternances d'épisodes argilo-gréseux et de niveaux carbonatés.

Atlas, the Constantine uplift and the north-eastern part of the Atlas trough are totally emerged. The facies are generally alternating sandy shales and carbonate deposits.

Aptien: dans le Hodna et les Aurès, c'est un bref épisode

Aptian: is characterised by a brief marine transgression with

marin transgressif à carbonates et récifs. Vers le sud et l'ouest, les faciès gréseux dominent et traduisent un régime fluviodeltaïque. Cependant, dans la fosse atlasique, rien ne permet de distinguer l'Aptien de l'Albien, sauf dans la région de Laghouat où des dépôts calcaires ont été retrouvés.

carbonates and reefal deposits in the Hodna and the Aures. In the south and west the deposits are sandstone facies deposited in a fluvio-deltaic environment. In the Atlas trough, apart from the area of Laghouat where marine carbonates have been found, the Aptian and Albian cannot be distinguished.

Albien: deux ensembles lithologiques se distinguent. Dans

Albian : two lithological units are distinguished. In the

l'Atlas Saharien, l'Albien gréseux à la base, évolue vers des faciès flysch vers le sud. Dans le Tell, il est représenté par un faciès argilo-gréseux et enfin dans le sud-est Constantinois, là où la transgression est déjà amorcée, l'Albien est carbonaté. Dans l'Albien supérieur, des dépôts de marnes et de calcaires succédant aux faciès gréseux du Tell et de l'Hodna, annoncent la transgression majeure du Crétacé supérieur.

Saharan Atlas, its base is a sandstone evolving to flysch facies to the south. In the Tell the Albian is a sandy shale while, in the south-east Constantine area where the transgression has started, it is calcareous. During late Albian, the sand and flysch facies of the Tell and the Hodna are overlain by marine marls and black limestones which constitute a precursory event to the Upper Cretaceous major transgression.

Cénomanien: après la transgression albienne, la mer se stabilise. Dans le sud, une diminution de la tranche d'eau entraîne une sédimentation évaporitique. Ailleurs, la tendance est nettement marine. Dans l'Atlas tellien, les dépôts sont des marnes (1000m) à faune pélagique. Le Cénomanien est néritique dans les régions du Telagh et de Tiaret et carbonaté (300 à 400 m) dans les Monts du Hodna.

Cenomanian: after the Albian transgression the sea level

Turonien: à l'exception de certaines zones des hauts pla-

Turonian: with the exception of some areas of the High

teaux et du Constantinois, la mer recouvre tout le Nord de l'Algérie et le Sahara. Les faciès cénomaniens sont remplacés par des marnes à lamellibranches et échinodermes.

Plateaus and of the Constantine uplift, the sea covers North Algeria and extends over the Sahara. The Cenomanian facies are replaced by marls containing bivalves and echinoderms.

Sénonien: il s'agit d'une sédimentation marno-calcaire à lu-

Senonian: the deposits are shelly marls and carbonates. The

machelles. La paléogéographie précédente persiste jusqu'au Sénonien supérieur, avec un léger approfondissement marin et, à nouveau, une microfaune pélagique abondante.

paleogeography seen during the previous periods remain until late Senonian. One can note a slight increase in water depths and again the presence of an abundant pelagic fauna.

LE CENOZOIQUE

THE CENOZOIC

Eocène

Eocene

En Algérie, les formations éocènes sont très importantes tant par leurs surfaces que par leurs épaisseurs. Dans le Tell, l'Eocène comprend des marnes riches en microfaune, des calcaires et des argiles. Le Lutétien et le Thanétien sont représentés par les niveaux à nummulites classiques dans ces régions. Au sud du Hodna, l'Eocène inférieur est composé de marnes à gypse, de calcaires phosphatés et de calcaires à silex. Le Lutétien se présente sous un faciès de marnes à huîtres.

In Algeria, Eocene formations are significant both from the standpoint of their areal coverage and the thickness of deposition. In the Tell they are represented by clays, micro-fauna rich marls and carbonates. Lutetian and Thanetian are the classical nummulite limestone facies found in these areas. In the south of the Hodna, the lower Eocene consist of gypsumbearing marls followed by phosphatic limestones and cherty limestones. The Lutetian is a shelly marl facies.

S C H L U M B E R G E R

appears to have stabilised. In the south, shallow water depths lead to evaporitic deposits. Elsewhere the environment is marine. In the Tellian Atlas, deposits are marls (1000 m) with a pelagic fauna. In Telagh and Tiaret areas, the Cenomanian is neritic. In the Hodna mountains the Cenomanian is represented by 300 to 400 m of carbonate.

W E C

I - 28

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Oligocène-Miocène Oligocène: il est caractérisé par des apports importants de

Oligocene-Miocene Oligocene: it is essentially characterised by large volumes of

matériel essentiellement gréseux.

clastic sediments.

Miocène inférieur: il est le siège d'une vaste transgression prenant en écharpe, suivant une ligne sensiblement EO, tout le domaine algérien de la région de Tlemcen à la dépression saharienne de Biskra. Il est constitué d'une épaisse série de marnes bleues (plus de 1000m) passant latéralement à des grès argileux marins. Au sein de cette immense zone immergée, s'individualisent des bassins, la Tafna, le bas et le moyen Chelif, le Hodna, les Sébaou, etc.

Lower Miocene: this period started with a marine transgression which covered Algeria along a more or less E-W line from the area of Tlemcen to the depression of Biskra. It is essentially under a thick blue marl facies (over 1000 m) laterally passing to marine shaly sandstones. It is within this large marine area that a number of basins such as the Tafna, the Chelif, the Hodna, the Sebaou, etc., were formed. The end of this period, the late Burdigalian, is marked by a regression.

Miocène supérieur: la régression du Burdigalien est suivie

Upper Miocene: the Burdigalian regression is followed by a

d'une transgression progressive à l'échelle du Chelif. Le Miocène supérieur comprend des faciès divers (marnes noires ou bleues, sables, grès, calcaires, diatomites et gypse).

new transgression in the Chelif basins. Upper Miocene includes various facies, black or blue marls, sands and sandstones, limestones, diatomites and Gypsum.

LE PLIOCENE ET LE QUATERNAIRE

THE PLIOCENE AND THE QUATERNARY

Au Pliocène, dans le Chelif et la Mitidja la mer dépose des marnes bleues à intercalations gréseuses (1000m). Dans le reste de l'Algérie, le Pliocène est lagunaire et passe vers le haut aux formations quaternaires continentales.

During the Pliocene marine conditions persisted in the Chelif and the Mitidja. Blue marls and sandstones where deposited (1000 m). In other areas of Algeria, this period is lagoonal grading upwards to continental Quaternary formations.

EVOLUTION STRUCTURALE

STRUCTURAL EVOLUTION

L'Afrique du Nord s'est constituée par l'accrétion et la consolidation de terrains néocratonisés et anciens, repris dans de nouvelles orogenèses autour du noyau archéen de la dorsale reguibate (Figs. 16 à 18).

North Africa grew by the accretion and consolidation of an old basement rejuvenated through successive orogenic phases and organised around the Archean nucleus of the Reguibate dorsal (Figs. 16 to 18).

photographie SH/EXP

Photo 4 Gravure rupestre: cérémonie de mariage. Stone engraving: wedding ceremony. S C H L U M B E R G E R

photographie SH/EXP

Photo 5 Peinture rupestre: le boeuf saharien. Stone painting: saharan bull. W E C

I - 29

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

LA DORSALE REGUIBATE

THE REGUIBATE DORSAL

La dorsale réguibate fait partie d'un ensemble précambrien occupant tout l'ouest africain, désigné Craton Ouest Africain. Elle est séparée de la dorsale de Guinée par la synéclise de Taoudeni. L'ensemble est frangé à l'ouest par la chaîne varisque des Mauritanides, puis à l'est et au nord par la zone de suture panafricaine.

The Reguibate dorsal is part of a large Precambrian domain occupying the whole of West Africa and is known as the West African Craton. The dorsal is separated from Guinea by the Taoudeni syncline. It is bound to the west by the Mauritanian Variscan range and to the east and north by the Panafrican suture zone.

L'histoire de ce socle comporte plusieurs phases. Un premier épisode de métamorphisme a affecté le socle archéen vers 3 Ga. Cette phase est suivie d'une seconde vers 2,7 Ga. Au cours de l'orogenèse éburnéenne, vers 2 Ga, le socle est repris et additionné de nouveaux terrains. Enfin, ces socles, archéen et éburnéen, sont recouverts en discordance par des séries sédimentaires subtabulaires du Précambrien moyen et supérieur.

The history of this basement is summarised as follows. The first metamorphic phase affected the Archean basement around 3 BY. It is followed by a second phase around 2.7 BY. During the Eburnean orogeny (2 BY) the basement was rejuvenated and new material added. Finally, these Archean and Eburnean basement formations are overlain by sub-horizontal Upper and Middle Precambrian sediments.

LE HOGGAR

THE HOGGAR

Le Hoggar est divisé en deux grands ensembles stratigraphiques. Le Suggarien dont le métamorphisme et l'architecture sont dûs à la phase éburnéenne (2Ga) et le Pharusien né des événements panafricains majeurs il y a 600 Ma.

The Hoggar has been separated into two major stratigraphic units. The Suggarian whose metamorphism and structure are due to the Eburnean phases (2 BY) and the Pharusian resulting from major Panafrican events some 600 MY ago.

La structure générale du Hoggar, grossièrement interprétée, serait une alternance de horsts et grabens délimités par des fractures subméridiennes, avec éjection latérale de blocs suivant un schéma himalayen. Ces grandes fractures joueront un rôle important au cours de la sédimentation et de la structuration paléozoïque et mésozoïque. Les principaux événements tectoniques, éburnéen (2 Ga), kibarien (1 Ga), panafricain précoce (650 Ma) et panafricain tardif (550 Ma) ont affecté à divers degrés le Hoggar. On distingue plusieurs domaines: la chaîne pharusienne occidentale divisée en deux rameaux, l'Ouest Hoggar et le Pharusien Central séparés par le môle d'In Ouazzal demeuré inerte depuis 2 Ga; le Hoggar central dont la complexité est dûe à la surimposition des événements éburnéens, kibariens et panafricains et l'est du Hoggar, domaine de la chaîne de Tiririne d'âge Panafricain tardif. Le cycle Panafricain est clos par la formation de grabens molassiques entre les grands cisaillements N-S.

The Hoggar structure is generally interpreted as a succession of horsts and grabens bound by north-south faults and with lateral block ejections as illustrated in Himalayan structural models. These meridian faults had a major part to play during sedimentation and structural edification in Paleozoic and Mesozoic times. The main tectonic events, Eburnean (2 BY), Kibarian (1 BY), early Panafrican (650 MY) and late Panafrican (550 MY) influenced the Hoggar in various ways. Different domains are distinguished. The Western Pharusian range is divided in two branches, the West Hoggar and the Central Pharusian separated from one another by the In Ouazzal uplift which remained stable for 2 BY. The complexity of Central Hoggar is the result of the superposition of the Eburnean, Kibarian and Panafrican events. Eastern Hoggar is the area of the Tiririne range of late Panafrican age. The Panafrican cycle comes to an end with the formation of molasse-filled grabens between the main N-S faults.

HISTOIRE STRUCTURALE PALEOZOIQUE DE LA PLATE-FORME SAHARIENNE

PALEOZOIC STRUCTURAL HISTORY OF THE SAHARAN PLATFORM

La tectonique précambrienne et particulièrement la phase panafricaine sont à l'origine d'un grand réseau de fracturation caractérisé par des accidents sub-méridiens verticaux, soulignés par des mylonites.

The Precambrian tectonic events and more specifically the Panafrican phases are responsible for the creation of an extensive fracture network comprising major vertical faults characterised by wide mylonitic strips.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 30

S O N A T R A C H

1

2°

0°

2°

4°

6°

8°

Kb

R N

M

O Kc

35°

Qc

Qd

Rb

Ra

Sa

I I

Qa

40

Rc 39

S

D

Plate-forme post-Paléozoïque Rd 19

38

26

100 km

0

a

I

21

12

37

13

11

C

C

Ga

F

20

14

E

Socle

33°

E 23

I

Infracambrien et séries intermédiaires

A

T

N

Qb

Domaine plissé alpin

O

Pa

Pb

Pc

S

Pd

12°

U

L

Isobathes au mur du Paléozoïque

E

10°

T

M

Eléments structuraux de premier et second ordre

A L G E R I A

Ja

Ka

Eléments structuraux d'ordre supérieur

O F

37°

E R R A N É E D I T É Jb M

Domaines géotectoniques

R

G E O L O G Y

-

28

24

31°

C

34

10

E

D

15

Gb

b 31

16 a

M B

29°

4

29°

33

b

6

b

29

A

8

17 3

a

a

27° M A S S I F D E S E G L A B

b

F

7

2

c

25

22

27°

32

E

Ga

d 18

Y E I B

B

30

27

c

L

5 1

D

Gb

a

36

H A

25°

25° C B

M A U R I T A N I E

6°

M A S S I F

4°

2°

0°

2°

4°

6°

D U

H O G G A R

8°

10°

12° document SH/EXP

A.- SYNÉCLISE DE TINDOUF-REGGANE 1. DÉPRESSION DE TINDOUF 2. ENSELLEMENT DE KRETTAMIA-BOU BERNOUS 3. DÉPRESSION DE REGGANE

E.- SYNÉCLISE DE MOUYDIR-OUED MYA 23. ENSELLEMENT DE DJAMAA-TOUGGOURT 24. DÉPRESSION D’OUED MYA 25. DÉPRESSION DE MOUYDIR

B.- ANTÉCLISE DE L’OUGARTA-AZZEL MATTI 4. SILLON DE HAMADA-DRA 5. ZONE STRUCTURALE DE ZEMOULE-AHDIM FI LOU 6. CHAINE DE L’OUGARTA a, b, c, d, Zones anticlinales de Oglat-Beraber, Daoura-Tabelbala, de Sebkha El Melah, de Touat-Bled El Mass 7. CUVETTE DE SBAA 8. ZONE STRUCTURALE DE KERZAZ-AZZENE a. Môle d’Azzene 9. ENSELLEMENT D’AZZEL MATTI

F.- ANTÉCLISE D’AMGUID-HASSI MESSAOUD-DAHAR 26. VOÛTE DE DAHAR 27. HORST ANTICLINAL D’AMGUID-HASSI MESSAOUD a. Dôme de Hassi Messaoud b. Bourrelet El Agreb-El Gassi 28. GRABEN DE DORBANE 29. GRABEN D’EDELSA-ABBOU 30. HORST ANTICLINAL DE TISSERASS-EL BIOD

K.- ATLAS TELLIEN a. du Crétacé b. du Tertiaire (périclinal est) c. du périclinal ouest

G.- SYNÉCLISE D’ILLIZI-GHADAMÈS Ga. BORDURE DE LA SYNÉCLISE 31. HORST ANTICLINAL DE HASSI TOUAREG-RHOURDE EL BAGUEL 32. SILLON DE BLED SAFIA-TARTRAT 33. HORST ANTICLINAL DE DJEBEL ESSAOUI-MELLEN-RHOURDE NOUSS Gb. DOMAINE INTERNE DE LA SYNÉCLISE 34. DÉPRESSION DE GHADAMÈS 35. TERRASSE STRUCTURALE D’ILLIZI a. Sillon de Zaouia El Kahla b. Môle de Tin Fouye c. Monoclinal d’Illizi nord 36. MONOCLINAL D’ILLIZI SUD

P.- AVANT-FOSSE PRÉTELLIENNE a. Sillon intramontagneux de Tarf b, c, d, Zones tecto. orientale, centrale et occidentale

H.- ANTÉCLISE DE TIHEMBOKA-ZARZAÏTINE-ALRAR a, b, Môles de Tihemboka et de Zarzaïtine

S.- ZONE TECTONIQUE AURÉS-ZAB a. Zone d’orogénèse post-hercynienne

I.- SYSTÈME DES SILLONS PRÉATLASIQUES 37. SILLON DE BECHAR (Carbonifère) 38. SILLON SUPERPOSÉ DE BENOUD (Mésozoïque)

T.- ATLAS TUNISIEN

C.- SYNÉCLISE DE L’AHNET-TIMIMOUN 10. DÉPRESSION D’ABADLA 11. VOÛTE DE MEHAREZ 12. ENSELLEMENT DE TAMZAIA 13. VOÛTE D’OUED NAMOUS 14. ENSELLEMENT D’EL DJOFRA 15. ENSELLEMENT DE BENI-ABBÈS 16. DEPRESSION DE TIMIMOUN 17. ENSELLEMENT DE DJOUA 18. DÉPRESSION DE L’AHNET D.- ANTÉCLISE D’ARAK-TILRHEMT 19. VOÛTE DE TILRHEMT 20. ENSELLEMENT DE BELKETAIEF 21. VOÛTE D’ALLAL 22. ZONE STRUCTURALE D’ARAK-HASSI CHEBBABA

39. ENSELLEMENT DE LAGHOUAT 40. SILLON SUPERPOSÉ DE MELRHIR (Méso-Cénozoïque) J.- DOMAINE PLISSÉ ALPIN a, b, Massifs de Petite et Grande Kabylie

Fig. 16 Carte structurale synthétique. Summarised structural map. S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 31

S O N A T R A C H

L.- DOMAINE PLISSÉ DES TRARAS M.- ZONE TECTONIQUE ORANAISE O.- SOULEVEMENT D’AIN M’LILA

Q.- DOMAINE TECTONIQUE DES HAUTS-PLATEAUX a, b, c, d, Zones tecto. de Chergui Nador, de Rharbi Saida, de Telagh, Nehar et de Tlemcen R.- DOMAINE PLISSÉ DE L’ATLAS SAHARIEN a. Zone marginale nord b. Compartiment nord-est de Nail c. Compartiment central de Ksour Amour d. Gradin Sud-Atlasique

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Ces accidents sont interprétés comme des décrochements à rejet horizontal pouvant atteindre 100 km. Les accidents dextres sont décalés par un réseau de failles conjuguées NE-SO tandis que les sénestres sont affectés de failles NO-SE. Ce système est interprété comme résultant d'une contrainte compressive maximale horizontale orientée EO. Il s'étend du Hoggar au Nigéria et s'explique par le poinçonnement d'un bouclier est africain plastique par le Craton Ouest Africain plus rigide. Ces accidents sont au moins d'âge panafricain tardif et peut-être plus anciens.

The faults are interpreted as strike-slip faults with horizontal displacement of 100 km. The dextral strike-slips are cross cut by NE-SW conjugated faults while the sinistral strike-slips are affected by NW-SE oriented faults. This arrangement is interpreted as resulting from an horizontal compression whose maximum stress was oriented E-W. It extends from the Hoggar to Nigeria and is explained by the collision of a rigid West African Craton against a much more malleable East African shield. These faults developed in the late Panafrican age and possibly earlier.

LA DISTENSION CAMBRO-ORDOVICIENNE

THE CAMBRO-ORDOVICIAN DISTENSION

La phase orogénique panafricaine, prenant fin au cours du Cambrien, est suivie d'une période d'érosion importante qui nivelle les structures et les reliefs. Il se forme une vaste pédiplaine caractérisée par un léger plongement vers le nord comme en témoigne l'homogénéité parfaite des directions de transport observées dans les dépôts sus-jacents.

The Panafrican orogenic phase came to an end during Cambrian times and was followed by an erosional cycle tending to level all the earlier structures and reliefs. The effect of this erosion is a large pediplane with a gentle northward dip as confirmed by the extreme homogeneity of the flow directions found in the overlaying sediments.

Les séries cambro-ordoviciennes montrent, localement, qu'une instabilité tectonique a accompagné leur dépôt. Des variations d'épaisseur et de faciès de part et d'autre d'accidents N-S sont visibles tant en surface à Foum Belrem qu'en subsurface dans la zone orientale du môle d'El Biod. Des roches volcaniques, intercalées dans les grès du Cambrien ou les argiles trémadociennes d'El Gassi, ont été forées dans la région d'Hassi Messaoud. Des épisodes volcaniques équivalents sont signalés dans le sud-tunisien où deux niveaux de basaltes sont intercalés dans la formation argilo-gréseuse trémadocienne de Sanhar.

Some Cambro-Ordovician formations contain evidence of deposition under unstable tectonic conditions. Thickness and facies variations can be observed on either side of the N-S faults as seen at outcrop in Foum Belrem or subsurface in the eastern zone of the El Biod uplift. Volcanic rocks, inter-bedded within the Cambrian sandstones or within the Tremadocian clays of El Gassi, have been cross-cut by a number of wells drilled in the Hassi Messaoud area. Similar volcanic events have been described in South Tunisia where basaltic layers were found interbedded within the Sanhar Tremadocian shaly sands.

E Tnb-3 HOS-1 DL-193

Tgw-1 Tg-2

RML-1

GAH-1

Txb-1

Wha-1

HTt-1

DÉPRESSION D'ILLIZI CENTRE INE-1

Kha-1

Tex-1

Tis-101

ANTÉCLISE SILLON SILLON AMGUID BLED SAFIA ZAOUIA H. MESSAOUD TARTRAT EL KAHLA DAHAR

Gm-103

DÉPRESSION DE MOUYDIR Gm-1

Tm-1

IS-1

Tit-1

Rg-102

RAN-1

TK-101

ANTÉCLISE ANTÉCLISE DE ARAK L'OUGARTA DÉPRESSION DE L'AHNET TILRHEMT AZZEL MATTI

DÉPRESSION DE REGGANE

MK-1

W

0m -2000 -4000 -6000 -8000

document SH/EXP

Fig. 17 Transversale synthétique de Reggane à Alrar. Summarised cross-section from Reggane to Alrar. S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 32

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Ces phénomènes et, tout particulièrement l'importance des roches volcaniques, sont en faveur d'une distension non négligeable.

All of these phenomena and more specifically the presence of numerous volcanic events indicate the existence of distensional stresses.

La subsidence initiale a créé une architecture de bassins en blocs basculés dont les apex, diversement décapés, vont être scellés par les formations marines post-rift. Ces formations, d'âge variant de l'Arenig supérieur au Llanvirnien, reposent en discordance sur les séries antérieures et même parfois sur le socle.

The initial subsidence is responsible for the tilted block architecture of the basins. Blocks whose tops were more or less eroded, were later sealed by post-rifting deposits. These deposits lay unconformably over older formations and in some cases on basement. They vary from Upper Arenigian to Llanvirnian.

LA COMPRESSION TACONIQUE (CARADOC)

THE TACONIC COMPRESSION (CARADOC)

La distension cambro-ordovicienne, où l'on décèle déjà les grandes lignes des futurs bassins de la Plate-forme Saharienne, est suivie d'une transgression généralisée d'âge Arénigien-Llanvirnien.

The Cambro-Ordovician distension during which the main feature of the future Saharan Platform basins were laid down was followed by a generalised transgression during the Arenigian and the Llanvirnian.

Au Caradoc, un changement de contraintes avec des mouvements compressifs le long des accidents sub-méridiens entraîne des bombements régionaux, en particulier sur les boucliers Réguibate (Eglab) et Touareg (Hoggar). Ces soulèvements entraînent une érosion atteignant le socle. On leur attribue un âge allant du Caradoc à l'Ashgill, pouvant donc correspondre à la phase de compression taconique.

During the Caradocian the stress type changed to compressional movements along the N-S strike-slips, leading to regional upwarping, specifically on the Reguibat (Eglab) and Touareg shields (Hoggar). These uplifts where accompanied by deep erosion, which reached basement in some cases. The movements are dated from Caradoc and Ashgillian times and could thus correspond to the Taconic compression phase.

A la même période, un changement climatique provoque l'installation d'une calotte glaciaire centrée sur le Sahara central. Les dépôts sont, en effet, à caractère glaciaire et périglaciaire avec de nombreuses discordances de ravinement atteignant parfois le socle.

The presence of glacial and of periglacial sediments, of numerous intraformational unconformities and of scouring indicate that during the same period of time climatic variations provoked the formation of an ice cap centered on Central Sahara.

LA DISTENSION SILURIENNE

THE SILURIAN DISTENSION

A la phase glaciaire succède la fonte de la calotte, et l'eustatisme engendre une transgression généralisée. Celle-ci atteint le Sahara méridional où se déposent les argiles noires à Graptolites, riches en matière organique. Des sondages ont traversé des séries volcaniques indiquant un régime distensif.

The glacial phase is followed by the melting of the ice cap, sea level elevation and a widespread marine transgression. It extends to the southern Sahara where the organic rich graptolitic black clays are deposited. Some wells have encountered volcanic levels indicating a distensional regime.

LA COMPRESSION CALEDONIENNE

THE CALEDONIAN COMPRESSION

Le Silurien est caractérisé par des argiles noires se chargeant progressivement de matériel détritique provenant du SE. Un certain nombre de discordances locales sont le signe avantcoureur de la phase tectonique fin Silurien et Dévonien précoce. Le soulèvement général qu'entraîne cette phase est suivie d'une période d'érosion et de nivellement des structures.

The Silurian is characterised by black clays which progressively gain a clastic load from the SE. A number of local unconformities are the first signs of the tectonic phase which took place during late Silurian and early Devonian. The general uplift caused by the Caledonian movements was followed by an intense erosional phase levelling most structures.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 33

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

LA DISTENSION DU DEVONIEN INFERIEUR

THE LOWER DEVONIAN DISTENSION

Le Dévonien inférieur est le siège de différents phénomènes tectono-sédimentaires.

A wide variety of tectono-sedimentary phenomena have been recorded in the Lower Devonian.

D'une part, on observe des variations d'épaisseur et de faciès le long des axes structuraux subméridiens. D'autre part, dans les parties méridionales et orientales du Hoggar, du volcanisme est connu sous forme de coulées basiques intercalées et parfois remaniées dans la formation d'Efeimazerta.

Firstly, thickness and facies variations are seen along the north-south structural directions. Secondly, in the southern and eastern parts of the Hoggar, volcanic activity is found in the form of basic lava flows interbedded or reworked in the Efeimazerta formation.

Ces phénomènes sédimentaires et volcaniques indiquent une phase distensive d'âge Lochkovien-Praguien qui a provoqué le rejeu synsédimentaire de failles et de structures pré-existantes.

These sedimentary and volcanic phenomena indicate a distensional phase of Lochkovian-Praguian age which was responsible for synsedimentary rejuvenation of pre-existing structures and faults.

Mouvements du Dévonien moyen et supérieur

Middle and Upper Devonian movements

La discordance frasnienne est en fait la superposition de deux discordances. La première d'entre elles est située juste au dessus de l'Emsien, et en érode parfois la partie supérieure. La seconde, située au mur du pic radioactif intraDévonien supérieur, érode les formations antérieures pour se superposer à la discordance précédente. Cette discordance est suivie d'une sédimentation transgressive marine.

The Frasnian unconformity is the combination of two distinct unconformities. The first is a small erosional unconformity at the top of the Emsian which eroded the upper levels in some instances. The second, found at the base of the upper Devonian radioactive peak, erodes to the previous unconformity surface. This composite Frasnian unconformity is always followed by transgressive marine sediments.

Au stade actuel, il est difficile de dire si ces discordances résultent de mouvements compressifs, distensifs ou de variations eustatiques entraînant de légères érosions locales.

It is difficult to know whether these events are due to compressional, distensional movements or sea level variations leading to localised erosional cycles.

Mouvements post-Famenniens

Post-Famennian movements

La micropaléontologie met en évidence une lacune du Famennien. En effet, les bassins ouest et nord sahariens montrent, dans un dispositif en arête de poisson, un onlap général du Carbonifère sur différents termes dévoniens. Les diagraphies ont confirmé le même phénomène de discordance à la base du Carbonifère qui amène le Tournaisien supérieur en discordance sur le Dévonien anté-Famennien.

Micropaleontology has shown a hiatus during the Famennian deposits. The fact is that the western and northern Saharan basins display a spine and rib disposition with a generalised onlap of the Carboniferous formations over different Devonian levels. Open hole logs have confirmed an unconformity at the base of the Carboniferous which brings upper Tournaisian deposits directly on top of pre-Famennian levels.

LES MOUVEMENTS HERCYNIENS

THE HERCYNIAN MOVEMENTS

Ils sont divisés en mouvements précoces (Viséen) et majeurs (Paléozoïque terminal). Les cartes isopaques de l'ensemble Tournaisien-Viséen inférieur du bassin d'Illizi montrent l'influence des mouvements tectoniques sur la sédimentation. L'analyse microstructurale indique une direction de serrage N40°, compatible avec les structures NO-SE.

These have been subdivided into early (Visean) and major (late Paleozoic) movements. The isopach maps of the Tournaisian and lower Visean within the Illizi Basin clearly show the influence of tectonic movements on sedimentation. Microstructural analysis indicates a compression in a N40° direction, compatible with most NW-SE structures.

Mouvements hercyniens majeurs

Major Hercynian movements

Dans la structure d'Edjeleh et la région de Bordj Nili, l'arrêt de la sédimentation carbonifère, provoqué par la phase hercy-

The unconformity at the base of the Westphalian carbonates indicate that major Hercynian movements in the Edjeleh

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 34

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

nienne majeure, est annoncé par une discordance à la base des calcaires westphaliens. La série de Tiguentourine, déposée postérieurement à cet arrêt et d'âge supposé Stéphanien, est caractérisée par des dépôts lagunaires (argiles rouges et gypses) surmontés en discordance par la série de Zarzaïtine dont la base est attribuée au Trias supérieur.

structure and in the area of Bordj Nili brought marine sedimentation to an end. The Tiguentourine formation, of supposed Stephanian age, was subsequently deposited in a lagunal environment (red clays and gypsum) and unconformably overlain by the Zarzaitine Formation whose base is of probable Upper Triassic age.

Les mouvements de cette phase ont joué un rôle majeur dans la structuration des différents bassins de la Plateforme Saharienne et dans la distribution des roches réservoirs et des roches mères. Le résultat est bien visible sur l'écorché prémésozoïque (Fig. 3).

The movements during this phase had a major influence on the structural development of the basins on the Saharan Platform and in the distribution of source and reservoir rocks. The result is clearly observable on the pre-Mesozoic subcrop map (Fig. 3).

EVENEMENTS MESO-CENOZOIQUES SUR LA PLATE-FORME SAHARIENNE

MESO-CENOZOIC EVENTS ON THE SAHARAN PLATFORM

On ne retrace ici que les grandes étapes tectoniques influençant la sédimentation et la structuration, en particulier celle du Bassin Triasique.

Only the major tectonic stages influencing sedimentation or structuring and more specifically those concerning the Triassic Basin will be discussed.

Avant la mise en place des premiers dépôts mésozoïques, la Plate-forme Saharienne a subi les mouvements hercyniens dont la phase majeure (post-stéphanien) correspond à une

Prior to the deposition of the first Mesozoic sediments the Saharan Platform was subjected to the Hercynian movements whose main phase (post Stephanian) corresponds to a com-

photographie SH/EXP

Photo 6 Accident de Fadnoun et plis associés. Fadnoun fault and associated folds. S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 35

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

compression de direction N120°. Les effets les plus importants se situent le long des accidents NE-SO. Les grès du Cambrien de l'axe NE-SO d'El Gassi-Messaoud, actuellement situés sous la discordance hercynienne, étaient alors à l'affleurement et érodés sur environ 3000m. Un des faits les plus marquants de ces déformations est la préservation des principales roches mères siluriennes dans les dépressions de Ghadamès et de l'Oued Mya.

pression oriented 120°N. The most significant deformations are located along the NE-SW oriented faults. The Cambrian sandstones of the NE-SW El Gassi-Messaoud trend, now located under the Hercynian unconformity, were at the time, outcropping and eroded over approximately 3000 m. One of the most noteworthy aspects of the deformations is that the main Silurian source-rocks were preserved within the Ghadames and Oued Mya depressions.

LE TRIAS

THE TRIASSIC

Au Trias, il existe deux phénomènes. D'une part, un épaississement et des variations de faciès sont observables du SO vers le NE. Les faciès, argilo-gréseux d'origine fluviatile à réseau en tresse sur les bordures SO du bassin, passent en direction du NE à un réseau méandriforme. Plus vers le NE, dans la région d'El Borma, seule la partie basale demeure argilo-détritique, tandis qu'elle devient argilo-carbonatée en partie médiane et argilo-salifère au sommet. Ces épaississements et variations de faciès traduisent un enfoncement du bassin vers le NE. D'autre part, des variations d'épaisseur le long des failles NE-SO et, à un degré moindre, le long des failles N-S, individualisent des dépocentres orientés NE-SO. Dans la dépression de l'Oued Mya et sur l'axe Nezla-Rhourde-El Baguel, les jeux des failles NE-SO s'accompagnent de volcanisme. Ces mouvements sont rattachés à la distension NO-SE dont le stade paroxysmal se situe à l'Hettangien. La puissance actuelle des sédiments varie de 0 à 500 m.

The Triassic displays two types of phenomena. One can observe facies variations and thickening from SW to NE. The fluvial braided stream shaly sands located on the SW fringes of the basin progressively change to meandering stream type facies to the NE. Farther NE, in the area of El Borma, only the base of the Triassic remains as a shaly sand facies while the middle interval has changed to shaly carbonates and its top to shales and evaporites. Thickness and facies changes indicate a basin deepening to the NE. Thickness variations are also to be seen along the NE-SW faults and, to a lesser extent, along the N-S faults. These variations characterise the depocentres oriented NE-SW. In the Oued Mya depression and on the Nezla-Rhourde-El Bagel axes the movement of the NE-SW faults are frequently accompanied by significant volcanic activity. These movements are related to the NW-SE distension phase which reached a climax during the Hettangian. Sediment thickness varies from 0 to 500 m.

LE JURASSIQUE

THE JURASSIC

Hettangien

Hettangian

A l'Hettangien, le centre du bassin s'effondre créant ainsi le sillon salifère de Dorbane rattaché à l'évolution distensive

During Hettangian times, the centre of the basin collapsed to create the Dorbane salt trough. The trough had already been

GKS-1 GKN-1

RTB

BGH-1

HBS-1

SILLON DE MELRHIR ZH-1

ZB-1

BC-1

EHT-1

VOÛTE DE DAHAR ZK-1

ZAR-1

SF-1

DÉPRESSION DE GHADAMÈS HAD-1

Ou-101

AH-101

DJA-1

Tx-2 JH-1 JrSW-1 JrlW-1

DÉPRESSION D'ILLIZI CENTRAL Txf-1

MONOCLINAL D'ILLIZI SUD JKF-1

S

JSD-1

HOGGAR 2000

N

0m -2000 -4000 -6000 -8000 -10 000 document SH/EXP

Fig. 18 Transversale synthétique du Hoggar au sillon de Melrhir. Summarised cross-section from Hoggar to Melrhir trough.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 36

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

ONO-ESE mise en évidence au Trias. Les séries, variant de 100 à 1400 m d'épaisseur, sont représentées par des évaporites où le sel est prépondérant.

delineated during the WNW-ESE Triassic distension phase. Sedimentation is evaporitic, chiefly salt, and thickness varies from 100 m to 1400 m.

Sinémurien à Malm

Sinemurian to Malm

A quelques exceptions près, les variations d'épaisseur sur l'ensemble du bassin sont peu importantes. A la limite LiasDogger, un effondrement de la bordure NO du bassin se traduit par des variations de 700 à 1400 m d'épaisseur sur une distance d'environ 150 km. Les séries les plus épaisses se situent alors dans l'axe du sillon atlasique situé au NO du bassin triasique dans lequel la puissance des dépôts du Sinémurien au Malm inclus varie de 400 à 1000m.

Apart from a few exceptions, thickness variations over the basin and for the remainder of the Jurassic are insignificant. At the Liassic-Dogger limit the collapse of the NW edge of the basin is responsible for variations from 700 to 1400 m over a distance of some 150 km. At the time, the thickest deposits were located along the Atlas trough. In the basin itself, the thickness of deposition from Sinemurian to Malm varies from 400 to 1000 m.

Hormis ces restrictions, les séries sont généralement sous faciès de plate-forme épicontinentale peu profonde à sédimentation carbonatée avec localement des faciès oolithiques correspondant à des environnements de haute énergie. Les influences continentales ne se font sentir qu'au sud. Cette période a été favorable au dépôt et à la conservation des matières organiques en zones à faible énergie et au dépôt des roches réservoirs dans les zones les plus agitées. Ces deux éléments offriront la possibilité de maturation des hydrocarbures et de leur piégeage ultérieur.

Apart from these exceptions the deposits are essentially under shallow epicontinental platform carbonate facies with lateral variation to oolitic carbonates corresponding to higher energy littoral environments. Continental influences are seen only in the south. This period was favourable to the deposition as well as to the preservation of organic matter in low energy environments. The areas of higher energy are for their part, more favourable to the deposition of reservoir rocks. These elements allow the maturation of hydrocarbons and their subsequent entrapment.

LE CRETACE

THE CRETACEOUS

Néocomien-Barrémien

Neocomian-Barremian

Au Crétacé inférieur (Néocomien et Barrémien), les isopaques subissent un changement important. Les plus grandes variations d'épaisseur se situent dans le sud du bassin et aux flancs des failles N-S. Le long de ces failles, le Crétacé inférieur peut être totalement érodé, parfois jusqu'au Trias, comme c'est le cas sur les voûtes anticlinales. Ce type de structure résulte du jeu inverse des failles N-S par compression E-O au cours de la phase de compression autrichienne. La partie septentrionale du bassin pend vers le nord, préfigurant ainsi la dépression des Chotts qui se développera ensuite entre le bassin triasique et la partie orientale de la chaîne atlasique. Les épaisseurs résiduelles (après érosion) varient de 0 à 1100 m.

During the Lower Cretaceous (Neocomian and Barremian) formation thicknesses vary considerably. The most significant thickness changes occur to the south of the basin in proximity to the N-S faults. Along these faults, the Lower Cretaceous can be absent because of erosion which has reached, on the axes of some anticlines, as far down as the Triassic formations. This type of structure is attributed to the reverse play of the N-S faults as a result of an E-W squeeze during the Austrian compression. The north of the basin dips in a northwards direction, thus prefiguring the Chott depression to be formed between the Triassic basin and the east of the Atlassic range. The thickness (after erosion) varies from 0 to 1100 m.

Aptien

Aptian

Après le nivellement généralisé suivant la compression autrichienne, une grande étendue de carbonates d'épaisseur de 0 à 40 m se dépose à l'Aptien supérieur. Cet envahissement rapide du bassin est, semble-t-il, dû à une remontée eustatique. Elle n'a cependant pas pu recouvrir l'ensemble des reliefs structuraux N-S dans le Bassin Triasique.

After the erosive period which followed the Austrian compressive phase the upper Aptian carbonates (0 to 40 m) were rapidly spread over the basin. The invasion of these marine deposits is due to an eustatic rise. This sea level change was however not sufficient to totally submerge all the N-S structural highs in the Triassic Basin.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 37

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Albien

Albian

A l'Albien, la sédimentation est fluviatile ou deltaïque au sud avec des influences marines au nord. Du point de vue tectonique, cette période est calme avec, cependant, quelques indices de distension se traduisant localement par des jeux en faille normale.

Albian sediments are of fluvial and of deltaic nature to the south with some marine influences in the north. From the stand point of tectonics this period is calm, however normal movements observed on a number of faults indicate some distension.

Cénomanien

Cenomanian

Au Cénomanien, l'influence marine devient plus importante et atteint les zones méridionales. Les dépôts des carbonates pélagiques admettent des faciès lagunaires de bordure.

Marine influences become more important and reach the south of the basin. Sediments are typically pelagic carbonates with lagoonal facies along the edges of the basin.

Turonien

Turonian

Comme en témoigne l'installation d'une vaste plate-forme carbonatée sur la majeure partie du Sahara, l'environnement devient franchement marin. Le dépôt de ces carbonates est contrôlé par les mouvements eustatiques ayant déjà débuté à l'Albien supérieur. Des indices de distension se retrouvent le long des failles ENE-OSO.

The environment has become entirely marine as confirmed by the formation of a large carbonate platform over most of the Saharan domain. Carbonate deposition is controlled by the eustatic events which started during the Upper Albian. Some signs of distension are still present along the ENE-WSW faults.

FIN CRETACE A TERTIAIRE

LATE CRETACEOUS TO TERTIARY

Durant le Sénonien et l'Eocène, les failles de direction NE-SO sont réactivées par la phase de compression pyrénéenne et jouent un rôle important. A partir du Miocène basal à nos jours, la sédimentation redevient continentale. La tectonique n'a plus qu'une influence faible sur la structuration de la Plateforme Saharienne.

From Senonian to Eocene, the NE-SW oriented faults are rejuvenated by the Pyrenean compressive phase, and play an important part. From lower Miocene to present the sedi-mentary environment is essentially continental. Tectonic movements have only a weak influence on the structures of the Saharan Platform.

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

La structure du Nord de l'Algérie, plus complexe que celle du Sahara, est caractérisée par des reliefs jeunes et une séismicité active. On voit, en plusieurs endroits du Tell à la lisière du Sahara, des terrains pliocènes et quaternaires redressés à la verticale. Le système orographique est guidé par deux longues chaînes situées au sud et au nord du 35ème parallèle et culminant vers 2000m. L'une, correspondant à l'Atlas Saharien, allongée NE-SO, l'autre, au Tell, de direction E-O.

Northern Algeria's structure, more complex than the Sahara, is characterised by young reliefs and active seismicity. In many places, from the Tell to the fringes of Sahara, vertical Pliocene and Quaternary formations can be observed. The river network is guided by two elongated ridges, respectively positioned north and south of the 35th parallel and culminating at 2000 m. The first is the NE-SW oriented Saharan Atlas and the second the E-W Tellian range.

Le Nord de l'Algérie fait partie de l'orogène alpin d'Afrique du Nord. Elle est comprise entre le bassin océanique de la Méditerranée occidentale, créé à l'Oligocène, et la flexure sud-atlasique qui la sépare de la Plate-forme Saharienne.

Northern Algeria is part of the North African alpine orogen. It is bound between the East Mediterranean oceanic basin, which was initiated during the Oligocene, and the South Atlas Flexure which separates it from the tabular Saharan Platform.

LES ACCIDENTS FONDAMENTAUX

THE FUNDAMENTAL FAULTS

Outre les frontières structurales que l'on vient de définir, l'édifice orogénique est marqué par l'existence de plusieurs

Apart from the structural limits, as defined above, the architecture is controlled by several families of faults of regional sig-

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 38

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

familles d'accidents d'importance régionale et de direction parallèle aux chaînes ou franchement transverse à celles-ci.

nificance whose directions are either parallel or transverse to the range.

Accidents directionnels

Directional faults

Outre l'accident sud-atlasique séparant le domaine alpin de la Plate-forme Saharienne, on en dénombre deux autres. D'une part l'accident sud-mésétien, véritable frontière entre le sillon subsident de l'Atlas Saharien et la Méséta Oranaise, formant une plate-forme rigide durant le Mésozoïque. D'autre part, l'accident nord-atlasique divise la Chaîne Atlasique en deux parties égales. La partie préatlasique au nord est moins subsidente et structurée que la partie sud. Elle constitue l'Atlas Saharien sensu stricto. L'accident nord atlasique est la limite où s'arrête la dalle carbonatée du Lias-Dogger des hauts plateaux. Celle-ci cède la place à la puissante série argilogréseuse qui se dépose dans le sillon méridional dès le Toarcien. Cet accident est considéré comme l'axe tectonique de la chaîne de part et d'autre duquel les structures sont à vergence opposée. Il a joué un rôle paléogéographique dès le Trias, séparant des zones différentes de par leur sédimentation et leur comportement géodynamique (subsidence).

Besides the South-Atlas fault separating the Alpine domain from Saharan Platform, there are two other features. Through most of the Mesozoic, the South Mesetian fault is the boundary between the Saharan Atlas subsiding trough and the more rigid platform of the Oran Meseta. The North Atlas fault divides the range into two parts. To the north the Pre-Atlas is less subsident and less structurally developed than its southern counterpart. It constitutes the Saharan Atlas sensu stricto. This is the limit from where the Liassic-Dogger carbonates of the High Plateaus laterally change to thick shaly sands facies which were deposited in the southern trough as early as Toarcian times. This fault is considered as the tectonic backbone of the range where structures dip in opposite directions. Finally this fault has had an important paleogeographical part to play during early Triassic where it separated zones of different sedimentary and geodynamic (subsidence) behaviour.

photographie SH/EXP

Photo 7 Gravure rupestre: l’antilope couchée. Stone engraving: the sleeping antelope.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 39

S O N A T R A C H

Accidents transverses

Transverse faults

Ils sont connus depuis longtemps et bien étudiés grâce aux observations de terrain et en géophysique. Les plus notables sont la transversale de la Tafna qui détermine la morphologie linéaire de la côte oranaise. Elle a été reconnue jusque dans les îles Habibas où elle s'accompagne de diverses manifestations volcaniques miocènes. Elle se poursuit plus au sud par l'accident du Mechkakour et le grand dyke de Foum Zguid. Puis la transversale de Relizane-Béchar, orientée comme la précédente NNE-SSO, est responsable de l'opposition entre, d'une part le Dahra occidental à Néogène très réduit ou même absent et, d'autre part, la dépression néogène de Warnier où le Miocène a plus de 4300 m d'épaisseur. Cette transverse se poursuit jusqu'à Béchar par la faille de Ksiksou déjà active au Viséen. Enfin, la transversale de Béjaia-Négrine d'orientation NO-SE, continuité probable de la transformante sud-Majorque, se poursuit jusqu'au Sahara dans la région de Négrine. Elle traverse les Aurès de façon dextre et y a engendré les grandes structures.

These are well known and have been thoroughly studied with field and geophysical evidence. The most noteworthy is the NNE-SSW Tafna transverse, materialising the linear morphology of Oran coastline. It can be traced to the Habibas Islands where it is accompanied by Miocene volcanic events. Farther south, it is extended by the Mechkakour fault and the great dyke of Foum Zguid. The Relizane-Bechar transverse oriented NNE-SSW is responsible for the opposition between the western Dahra, where Neogene sediments are reduced or even

CHAINES PLISSEES ET STYLES TECTONIQUES

L'ATLAS SAHARIEN Il est caractérisé par des plis coffrés, aux terminaisons périclinales brutales. Disposés en échelons, les anticlinaux longs et étroits sont séparés par des synclinaux larges et à fonds plats. Mis bout à bout, ces plis s'allongent sur une distance de 500 km. Le style des anticlinaux est éjectif. D'autres structures comme Rass El Guenatis sont purement halocinètiques et se sont développées dès le Dogger. D'une manière générale, les plis sont une succession de décollements sur rampes et paliers suivant un dispositif à double vergence à partir de l'axe tectonique de la chaîne. Seules les extrémités des chevauchements se terminent en pli de propagation comme c'est le cas du plis de Djebel Nador à vergence NO ou des plis à vergence SE dans la région de Tadjerouna-El Abiod, Sidi Cheikh. LE DOMAINE TELLIEN Il correspond à la zone comprise entre la Mer Méditerranée au nord et l'autochtone présaharien au sud. Cette limite sud est soulignée par une suite de bassins miocènes s'étalant d'ouest en est depuis la plaine des Ghossels à Sellaoua. Cette succession de bassins constitue les restes d'une avant fosse actuellement recouverte par les nappes de charriages.

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

L'Allochtone

Allochthonous

L'allochtone du domaine tellien comprend un chapelet de massifs anciens bordé par une dorsale calcaire qui, par ses caractères originaux, garantit l'unité orogénique de ce domaine. Postérieurement à l'Aquitanien, ce domaine a été découpé en blocs plus mobiles. Il se compose d'un socle gneissique et d‘une couverture phylladique discordante. Ces éléments sont suivis en discordance par les termes sédimentaires d'un paléozoïque à peu près complet. Le Paléozoïque est surmonté en discordance par le Trias à faciès Verrucano, les carbonates liasiques et de minces témoins du DoggerMalm, le Crétacé et le Paléogène que surmonte enfin la masse calcaire du Lutétien à Nummulites. Cette dernière passe au sud à des faciès plus profonds et plus marneux permettant ainsi de délimiter les zones paléogéographiques et structurales de cette dorsale.

The allochthonous of the Tell is in a succession of blocks leaning against a calcareous dorsal whose specific charac-teristics constitute the core of the orogenic unity of this domain. After the Aquitanian, the domain has been subdivided into a number of more mobile blocks. In general terms the domain consists of a gneissic Precambrian basement with an unconformable phyllitic cover. These sequences are in turn unconformably overlain by an almost complete Paleozoic sedimentary sequence. The Paleozoic succession is followed by an unconformable Triassic Verrucano, Liassic carbonates, some traces of Dogger and Malm, Cretaceous, and finally the Paleogene crowned by the Lutetian Nummilitic limestones. This limestone passes to a shalier facies to the south which allows a better delineation of the paleogeographical and structural zones of the dorsal.

Le calendrier tectonique se termine par une phase finieocène qui morcelle le domaine. Les structures acquises sont fossilisées sous une puissante série dite oligocène. A la suite de la formation de la Méditerranée, un affaissement entraîne une resédimentation en deux olistostromes successifs. L'un d'âge oligo-aquitanien à klippes de flyschs et d'ultratellien, l'autre d'âge burdigalien où flyschs ultratellien et numidien se mêlent. Enfin, une phase tardive du Miocène supérieur déforme l'ensemble du substratum et les dépôts post-nappes en plis d'orientation N 70°.

The tectonic history is completed by a late Eocene phase cutting up the domain into small blocks. The resulting structures are fossilised under thick Oligocene fomations. After the formation of the Mediterranean, the area subsided and sediments were reworked in two olistostromes. The first, of Oligocene-Aquitanian age, consists of klippes made from Ultratellian and flysch material and the second, of Burdigalian age, is a mixture of flysch, Ultratellian and Numidian material. Finally, an upper Miocene phase deformed the basement and the post-nappe material into N 70° oriented folds.

Domaine des flyschs

Flysch domain

Il forme une bande presque continue située au sud des massifs anciens. Il est scindé en trois unités affleurant dans trois positions, soit en bandes coincées entre domaines kabyle et tellien, soit en superstructures tectoniques reposant sur l'allochtone tellien (flysch Numidien) et enfin en éléments resédimentés dans les olistostromes nord-kabyles.

The flyschs form an almost continuous strip along the southern edge of the old blocks. They occur in three distinct units outcropping in three different positions, as strips squeezed between Kabylia and the Tell, as tectonic super-structures overlying the Tellian allochthonous formations, and finally, reworked material in the north Kabylia olistostromes.

Nappes telliennes

Tellian nappes

La nomenclature adoptée ici tient compte de la position des éléments dans l'édifice structural, de leurs faciès et de leurs positions paléogéographiques d'origine.

The classification used takes into account the position of the elements in the nappe structures, their facies and paleogeographical origin.

Les nappes de flyschs (Numidien, Mauritanien, Massylien) sont nommées d'après leur faciès. Les nappes ultra telliennes sont constituées de formations claires et d'âge crétacé. Les nappes épitelliennes sont, pour leur part, faites des séries sombres d'âge crétacé et éocène. Enfin, les nappes mésotelliennes sont constituées des faciès néritiques éocènes proches de l'autochtone présaharien.

The flysch nappes (Numidian, Mauritanian and Massylian) are named after their facies. The ultra-Tellian nappes are composed of Cretaceous formations which are generally light in colour. The epi-Tellian nappes consist of dark Cretaceous and Eocene formations. Finally, the méso-Tellian nappes are composed of neritic Eocene facies very similar to the pre-Saharan autochthonous.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 41

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

L'allochtone est mis en place au Burdigalien et au Langhien inférieur. La mise en place fut plus tardive au sud qu'au nord où les dépôts post-nappes indiquent un âge anté-burdigalien supérieur.

The allochthonous was set in place during Burdigalian and Lower Langhian. As testified by pre-Upper Burdigalian postnappe deposits, the nappe installation occurred later in the south than in the north.

Une phase antérieure a été récemment reconnue dans la zone de Beni Chougrane dans des bassins syno-gériques priabono-oligocènes.

A still older phase has recently been recognised in the Beni Chougrane area in orogenic basins of Priabonian to Oligocene age.

LES PHASES TECTONIQUES ALPINES

THE ALPINE TECTONIC PHASES

L'histoire alpine d'Afrique du Nord comprend les événements paroxysmaux Eocène supérieur-Miocène et les phases préliminaires et tardives qui les encadrent.

The Alpine history of North Africa consists of the major Upper Eocene-Miocene phases set in between the preliminary and late phases.

Phases préliminaires

Preliminary phases

Une première phase, définie dans les Babors à la limite Jurassique-Crétacé, est exprimée par des discordances. Elle est connue dans l'Atlas Saharien et au Sahara. La seconde phase, située à l'Albien moyen, est responsable de plis d'orientation NNO-SSE. Enfin, la troisième phase, dite Emsherienne, a été mise en évidence dans le Hodna.

The first phase is defined by a number of unconformities at the Cretaceous-Jurassic limit in the Babors. It can be traced to the Saharan Atlas and into the Sahara. The second phase, which occured during Middle Albian times, is responsible for NNW-SSE folding. The third and final phase, known as the Emsherian phase, was recognised in the Hodna.

Phases paroxysmales

Climactic phases

A la fin de l'Eocène, l'affrontement Afrique-Europe produit une chaîne de collision.

During the late Eocene times the confrontation between Africa and Europe produced a collision range.

La phase majeure, rapportée au Lutétien supérieurPriabonien, est connue dans le Tell et dans le domaine atlasique. Dans les Aurès, elle ébauche des anticlinaux vite démantelés par l'érosion et des synclinaux où viennent s'accumuler les produits d'érosion. L'analyse des séries continentales locales montre que la déformation est progressive. Dans l'avant pays atlasique et aurésien, cette phase est responsable des grandes structures coffrées, orientées NE-SO. Elle est suivie par une distension anté-Miocène (Oligocène) qui est à l'origine des petits grabens transverses aux directions des structures atlasiques.

The major phase, upper Lutetian-Priabonian, is known in the Tell and the Atlas domain. In the Aures, it contributed to the development of anticlinal structures which were rapidly levelled by erosion and to synclines where the eroded material accumulated. The study of local continental formations has demonstrated that deformations were progressive. This phase produced the NE-SW box folds found in the Atlas and Aures forelands. The major phase is followed by a pre-Miocene distension (probably Oligocene) which formed the small grabens oriented perpendicular to the Atlassic structures.

Une nouvelle phase, d'âge Miocène, s'exprime par la poursuite des flambages et par de grands décrochements entraînant des plis, ainsi que des torsions et des décalages des axes des structures.

A new phase, of Miocene age, is characterised by different formation and structural warpings and by large strike-slip plane movements accompanied by drag folds, shear folds and offset of structural axes.

La dernière phase, une compression N-S, affecte les séries post-villafranchiennes. Ses effets sont visibles sur toute l'Algérie, le long de la flexure saharienne entre Négrine et Biskra et dans l'Oranais (Tafraoui).

The last phase, a N-S compression, affects post-Villafranchian formations. Its effects are visible throughout Algeria, along the Saharan flexure between Negrine and Biskra and in the Oran area (Tafraoui).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 42

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

ROCHES MERES

SOURCE ROCKS

La couverture sédimentaire de l'Algérie comprend un certain nombre de niveaux roches mères réparties du Paléozoïque au Cénozoïque, soit: l'Ordovicien, le Silurien, le Dévonien (Strunien, Famennien et surtout le Frasnien), le Carbonifère, le Jurassique (en particulier, le Kimméridgien), le Crétacé inférieur et supérieur (l'Albien et surtout le passage Cénomanien-Turonien), l'Eocène et le Miocène. Ils correspondent aux phases transgressives majeures.

The sedimentary formations of Algeria comprise a number of source rock levels distributed from the Paleozoic to the Cenozoic, that is: Ordovician, Silurian, Devonian (Strunian, Famennian and particularly the Frasnian), Carboniferous, Jurassic (mainly the Kimmeridgian), Lower and Upper Cretaceous (Albian and mostly Cenomanian-Turonian limit), Eocene and Miocene. They correspond to the major transgressive periods.

Les principaux niveaux roches mères susceptibles d'être la source des hydrocarbures mis en évidence dans les différents réservoirs de la couverture sédimentaire sont: • le Silurien inférieur; • le Frasnien inférieur; • le passage Cénomanien-Turonien.

The main source rock levels recognised within the different formations and which are capable of producing hydrocarbons are the following: • lower Silurian; • lower Frasnian; • the transition Cenomanian to Turonian.

photographie SH/EXP

Photo 8 Oasis de la vallée d'Ihérir. Oasis in Iherir valley.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 43

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Les deux premiers niveaux caractérisent la Plate-forme Saharienne tandis que le troisième horizon est lié au Nord de l'Algérie et, dans une moindre mesure, au sillon de Melrhir.

The first two levels occur mainly in the Saharan Platform while the last level extends over Northern Algeria and, to a lesser degree, the Melhir trough.

LE SILURIEN INFERIEUR

THE LOWER SILURIAN

Le Silurien inférieur comprend les argiles radioactives constituées d'argiles gris-noir à noires, radioactives à la base. Il s'est déposé sur la totalité de la Plate-forme Saharienne. Quelques régions en sont dépourvues par suite de l'érosion hercynienne (Fig. 19). Le dépôt des "argiles radioactives" suit la glaciation fini-ordovicienne et correspond à la première transgression marine majeure du Paléozoïque. La radio-activité est surtout liée à la forte concentration en uranium. Les épaisseurs varient de 10 m à 100 m avec des maxima situés dans les bassins de l'Ahnet, de Ghadamès, d'Illizi, de l'Oued Mya, du Mouydir, au nord du bassin de Timimoun (Guern El Mor) et dans les sillons de Benoud et Sbaa. (Fig. 19).

The lower Silurian clays are essentially grey to black clays, radioactive at the base. They are present over the whole Saharan Platform. In a few cases they have been eroded away by the Hercynian erosion phases (Fig. 19). The radioactive clays were deposited immediately after the late Ordovician glacial period and correspond to the first significant Paleozoic marine transgression. Radioactivity is mainly due to a hight uranium concentration. Thicknesses vary from 10 m to 100 m with the maxima located in the basins of Ahnet, Ghadames, Illizi, Oued Mya, Mouydir, to the north of Timimoun Basin (Guern El Mor trough) and in the Benoud and Sbaa troughs (Fig. 19).

La teneur en carbone organique total (COT) oscille entre 1% et plus de 11% et dépasse localement 20%. Les zones les plus riches se situent aux abords de Hassi Rmel, de Hassi Messaoud, dans le NE de la province triasique (El Borma et nord du bassin de Ghadamès), à l'ouest du bassin d'Illizi, dans le sillon de Sbaa, dans le nord-ouest du Grand Erg occidental.

The total organic carbon (TOC) varies from 1% to 11% but reaches 20% in some cases. The richest zones are located in the vicinity of Hassi Rmel and Hassi Messaoud structures, in the north-east of the Triassic province (El Borma and north of Ghadames Basin), to the west of Illizi Basin, in the Sbaa trough and in the NE of the Grand Erg occidental.

La matière organique est d'origine marine (Algues, Chitinozoaires, Graptolites, matière organique amorphe sapropélique). La roche mère engendrée est d'excellente qualité et son potentiel pétrolier peut localement dépasser 60 Kg HC/t comme pour le Silurien inférieur de la Plate-forme Saharienne.

Organic matter is of marine origin (algae, chitinozoa, graptolites; amorphous sapropelic organic matter). The resulting source rock is of excellent quality and its hydrocarbon potential is often in excess of 60 Kg HC/t as it is the case for the lower Silurian formations of the Saharan Platform

Cependant, du fait des évolutions propres à chaque bassin, le potentiel résiduel est variable. Il est conditionné par la maturation atteinte dans les argiles radioactives. L'état de cuisson du kérogène est à gaz sec et condensat dans les bassins de Timimoun, Ahnet, Béchar, Mouydir, dans le centre et le nord des bassins de Reggane et Tindouf, dans le centre du bassin de Ghadamès et de l'Oued Mya et enfin dans le centre et le NO du sillon de Sbaa. En revanche, ce même kérogène est en phase à huile dans le reste de la province triasique, dans le bassin d'Illizi, dans la partie sud des bassins de Reggane et Tindouf, dans la partie est du bassin de Reggane aux abords de l'Ougarta et enfin dans le SE du sillon de Sbaa. Le kérogène est souvent immature comme c'est le cas pour le SE du sillon de Sbaa, aux abords de la voûte d'Azzène.

The separate evolution of each basin means that residual hydrocarbon potentials vary from basin to basin. They are controlled by the state of maturation reached in the radioactive clays. Kerogen maturation is the gas window (dry gas and condensate) for the basins of Timimoun, Ahnet, Bechar and Mouydir, in the central and northern parts of the Reggane and Tindouf Basins, in the centre of Ghadames Basin and Oued Mya and in the centre and the NW of the Sbaa trough. In other parts the same kerogen is in the oil window, as in the rest of the Triassic province, in Illizi Basin, in the south of the Reggane and Tindouf basins, in the east of Reggane in the vicinity of Ougarta and finally in the SE of the Sbaa trough. In other cases the kerogen is not mature (for example: in the south east of the Sbaa trough close to the Azzene uplift).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 44

S O N A T R A C H

1

8°

6°

2°

4°

0°

2°

33°

A

R

C

O

F L E X U R E

S U D

L A A T

S

I Q

U

4°

-

G E O L O G Y

6°

8°

O F

A L G E R I A

10° 33°

E

M

31°

31°

L Y E I B

29°

29°

27°

27° MASSIF DES EGLAB

25°

25° M A S S I F

M A U R I T A N I E

Erosion ou absence de dépôt

Substratum

Zone à gaz sec

Gaz et gaz à condensat

33°

A

R

C

O

F L E X U R E

S U D

L A A T

S

Phase à huile

I Q

U

Zone immature

D U

COT : 0 à 4%

H O G G A R

0 COT : 7 à 10%

COT : 4 à 7%

100 km

33°

E

M

31°

31°

L Y E I B

29°

29°

27°

27° MASSIF DES EGLAB

25°

25° M A S S I F

M A U R I T A N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

D U

H O G G A R

8°

10°

M. DRID, document SH/CRD, 1993

Fig. 19 Isopaques, maturation et COT dans les argiles radioactives du Silurien. Isopachs, maturation and TOC in the Silurian radioactive clays.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 45

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

LE FRASNIEN INFERIEUR

THE LOWER FRASNIAN

Après une période d'instabilité épirogénique du Lochkovien à l'Emsien, le Frasnien inférieur, phase de calme relatif, voit une transgression s'étendre sur la Plate-forme Saharienne. Par la suite, les différentes phases tectoniques, principalement les phases hercyniennes, vont affecter la plate-forme entraînant l'érosion des séries, en particulier du Frasnien inférieur. Sa répartition montre des variations de 10 à 240 mètres. Des épaisseurs supérieures à 100 mètres sont enregistrées dans les bassins de Ghadamès, du Mouydir, de Béchar et surtout sur la bordure méridionale du bassin de Timimoun et de l'Ahnet où le seuil de 250 m est atteint (Fig. 20). Le Frasnien inférieur est constitué d'argiles organiques radioactives noires. La répartition des argiles montre que dans les bassins de Ghadamès, d'Illizi, du Mouydir, d'Ahnet, de Timimoun, du sillon de Benoud, ce niveau est riche en matière organique avec un COT atteignant souvent 10% avec un potentiel de 52 Kg HC/t. Le kérogène est immature au SE du sillon de Sbaa. Il est en phase à huile dans les bassins d'Illizi, de Ghadamès (excepté au centre), le sillon de Sbaa (sauf le SE) et la bordure sud des bassins de Tindouf et Reggane. En revanche, dans les bassins de Timimoun, de l'Ahnet, dans le centre des bassins de Tindouf, de Reggane et de Ghadamès, le kérogène est en phase à gaz (gaz sec à condensat).

After an interval of epirogenic activity from Lochkovian to Emsian, the lower Frasnian was a relatively calm period marked by a marine transgression over most of the Saharan Platform. Later, different phases, such as the Hercynian phases, affect large areas of the platform leading to the erosion of some formations and more specifically of Lower Frasnian. Today's distribution of this level shows thicknesses varying from 10 m to 240 m. Thicknesses in excess of 100 m are common in the Ghadames, Mouydir and Bechar basins and especially on the southern boundary of the Timimoun and Ahnet basins where sediments reach 250 m (Fig. 20). Lower Frasnian, like Lower Silurian, is made of grey and black organic radioactive clays. The distribution of organic matter shows that in the basins of Ghadames, Illizi, Mouydir, Ahnet and Timimoun, and in the Benoud trough, this level is rich with an average TOC reaching 10% with a potential of 52 Kg HC/t. Kerogen is not mature in the SE of the Sbaa trough. In the Illizi and Ghadames (apart from its centre) basins, in the trough of Sbaa and on the southern fringes of the Tindouf and Reggane basins it is in the oil window. Finally, in the Timimoun and Ahnet basins and in the centre of the Tindouf, Reggane and Ghadames basins it is in the gas window (dry gas and condensate).

LE CENOMANIEN-TURONIEN

THE CENOMANIAN-TURONIAN

La principale roche mère mésozoïque est située au passage Cénomanien-Turonien et semble surtout confinée à la partie NE de l'Algérie. Elle est limitée de la façon suivante: • à l'est par la frontière tunisienne; • au nord par le front des nappes telliennes; • à l'ouest par le méridien d'Alger; • au sud par le parallèle 32°50'.

The Mesozoic source rocks are located at the transition from Cenomanian to Turonian and are confined to NE Algeria within the following boundaries: • the Tunisian border to the east; • the front of the Tellian thrust to the north; • the Algiers meridian to the west; • the 32°50' parallel to the south.

Ce passage, qui montre la persistance de la transgression marine amorcée dès l'Albien, consiste en niveaux d'épaisseur variable à bonnes caractéristiques roche mère (Fig. 21). Il s'apparente au calcaire noir marneux en plaquette à structure laminée de la formation du Bahloul définie en Tunisie. Son microfaciès est une micrite à Globigérines et Pithonelles, riche en matière organique et pyrite. Les épaisseurs utiles atteignent 120 m dans le sud-est constantinois, dans le sillon Aurès-Kef ainsi que dans la zone de la voûte de Talamzane sur la Plate-forme Saharienne. Cet ensemble existe également dans la région de Biskra (Djebel Bou Rhezal), de l'Oued Djelal et au sud de Négrine où il est cependant plus dolomitique et

The Cenomanian-Turonian is the continuation of the Upper Albian transgression. It is a sequence of deposition varying in thickness with good source rock characteristics (Fig. 21). These levels are similar to the Bahloul formation defined in Tunisia. The facies is a laminated black marly limestone. The microfacies is an organic and pyrite rich micrite with globigerina and pithonella. Thicknesses reach 120 m in the SE of Constantine, in the Aures-Kef trough and in the Talamzane uplift on the Sahara Platform. This level is also present in Biskra area (Djebel Bou Rhezal), of Oued Djelal and to the south of Negrine. However, in these latter areas facies are generally dolomitic, and do not therefore have good source

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 46

S O N A T R A C H

1

8°

6°

4°

2°

0°

2°

33°

A

R

C

O

F L E X U R E

S U D

L A A T

S

I Q

U

4°

-

G E O L O G Y

6°

8°

O F

A L G E R I A

10° 33°

E

M

31°

31°

L Y E I B

29°

29°

27°

27° MASSIF DES EGLAB

25°

25°

M A S S I F

M A U R I T A N I E

Erosion ou absence de dépôt

Substratum

Zone à gaz sec

Gaz et gaz à condensat

Phase à huile

33°

A

R

C

O

F L E X U R E

S U D

L A A T

S

I Q

U

Zone immature

D U

COT : 0 à 4%

H O G G A R

COT : 4 à 7%

0

100 km

33°

E

M

31°

31°

L Y E I B

29°

29°

27°

27° MASSIF DES EGLAB

25°

25°

M A S S I F

M A U R I T A N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

D U

6°

H O G G A R

8°

10°

M. DRID, document SH/CRD, 1993

Fig. 20 Isopaques, maturation et COT dans les argiles radioactives du Frasnien inférieur. Isopachs, maturation and TOC in the Lower Frasnian radioactive clays.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 47

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

4°

5°

M

E

R

6°

É

M

D

I

T

E

7°

R

R

A

N

É

8°

E 37° Annaba

37° Skikda Jijel ALGER

T

Bejaïa

U N 36°

I

36°

S I E 35° 35°

CHOTT

MEL

RH IR

34° 34°

33°

Phase à huile

Variation de faciès

Zone immature

Erosion ou absence de dépôts

Zone à gaz sec

Limite des nappes telliennes

0

4°

5°

50 km

6° M. DRID et E. M. BELHADJ, document SH/CRD, 1993

Fig. 21 Isopaques et maturation des argiles radioactives du Cénomano-Turonien. Isopachs and maturation of the Cenomano-turonian radioactive clays.

rock characteristics. The highest TOC (Fig. 22) were measured in the south-east of Constantine area generally with mean values averaging 4% and peak values reaching 13%. Good figures were also recorded to the north of Batna and in the viccinity of Djebel Chelia area (2.7%) as well as in the Hodna region (2%).

perd ainsi de ses qualités de roche mère. Les COT (Fig. 22) les plus forts sont enregistrés dans le SE constantinois où la valeur moyenne atteint 4% avec des mesures de pic dépassant 13%. De bonnes valeurs ont également été enregistrées au nord de Batna et aux abords du Djebel Chelia (2,7%) ainsi que dans le Hodna (2%). S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 48

S O N A T R A C H

1

4°

5°

M

E

R

6°

É

M

D

I

T

E

-

G E O L O G Y

7°

R

R

A

N

É

O F

A L G E R I A

8°

E 37° Annaba

37° Skikda Jijel ALGER

T

Bejaïa

U N 36°

I

36°

S I E 35° 35°

CHOTT

MEL

RH IR

34° 34°

COT : 4 à 7%

Variation de faciès

COT : 0 à 4%

Erosion, ou absence de dépôts

33°

Limite des nappes telliennes

0

4°

5°

50 km

6° M. DRID et E. M. BELHADJ, document SH/CRD, 1993

Fig. 22 COT des argiles radioactives du Cénomano-Turonien. TOC of the Cenomano-turonian radioactive clays.

La matière organique est pour l'essentiel amorphe, probablement sapropélique, associée à des Dinoflagélés et plus rarement à des débris végétaux.

The organic matter is essentially amorphous, probably of sapropelic origin, and associated to dinoflagellate and more rarely to plant debris.

Le kérogène cénomano-turonien a parfois des potentiels pétroliers élevés, jusqu'à 90 Kg HC/t. Exception faite des

Cenomanian-Turonian kerogen is often characterised by a very high petroleum potential, up to 90 Kg HC/t. Apart from

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 49

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

régions de Djebel Bottena, du SE de la ville de Tébessa (frontière algéro-tunisienne) et le sud (Plate-forme Saharienne) où il est immature, il est essentiellement en phase à huile.

the region of Djebel Bottena to the SE of Tebessa close to the Tunisian border and the southern most part of the Saharan Platform. where it is non mature, the kerogen is essentially in the oil window.

LES RESERVOIRS PETROLIERS

THE PETROLEUM RESERVOIRS

La première découverte d'huile en Algérie a eu lieu à la fin du siècle dernier dans le Bassin du Chélif (Aïn Zeft). La complexité géologique du nord de l'Algérie a cependant fait que cette région ait été peu explorée par rapport à celle de la Plate-forme Saharienne.

The first oil discovery in Algeria occurred at the end of last century in the Chelif bassin (Ain Zeft). However, due to the great geological complexity of Northern Algeria, it remained mostly unexplored in comparison to its Saharan Platform counterpart.

En règle générale, les réservoirs sont liés au Paléozoïque et au Mésozoïque sur la Plate-forme Saharienne et au Mésozoïque et Cénozoïque pour le Nord de l'Algérie.

In general, for the Saharan Platform, the reservoirs are related to the Paleozoic and the Mesozoic and for North Algeria to the Mesozoic and the Cenozoic .

Les données provenant de différents bassins permettent de classer les réservoirs par type de porosités (intergranulaires, fissurales, diagénétiques, etc.) ainsi que par des fourchettes de porosité effective, haute au dessus de 18%, moyenne entre 18% et 12%, faible de 12% à 6% et enfin très faible en dessous de 6%.

Data from a variety of basins have permitted the classification of the reservoirs by different types of porosities (for example intergranular, fracture, diagenetic, etc.) and by effective porosity values: high porosity above 18%, average porosity between 18% and 12%, low from 12% to 6% and very low under 6%.

RESERVOIRS ET PLATE-FORME SAHARIENNE

SAHARAN PLATFORM RESERVOIRS

LES RESERVOIRS PALEOZOIQUES

THE PALEOZOIC RESERVOIRS

Le Paléozoïque comprend pour l'essentiel des réservoirs bien développés et régulièrement distribués dans tous les bassins de la Plate-forme Saharienne. Il constitue une partie importante des réserves du Sahara algérien. Même le Carbonifère, longtemps déconsidéré, est un prospect important à la lumière des résultats acquis dans les bassins de Ghadamès et de Timimoun.

Paleozoic reservoirs are well developed and regularly distributed in most of the basins of the Saharan Platform. As such, they contain the bulk of Algeria's Saharan reserves. Even the Carboniferous, which was for a long time left aside as non prospective, has recently yielded some positive results in the Ghadames and Timimoun basins and is now becoming an important target.

Cambrien

Cambrian

Il est productif dans les champs de la province triasique et dans les bassins d'Illizi et de Timimoun. La production principale vient des lithozones Ra et R2 et dans une moindre mesure R3. Il s'agit de faciès continentaux à porosité intergranulaire et fissurale dont la distribution irrégulière (distribution des perméabilités également) est contrôlée par des facteurs sédimentologiques et diagénétiques. Les grès, en séquences grano-décroissantes à passées argileuses varient d'épaisseur selon leur position dans le bassin. Les zones favorables, à meilleures caractéristiques inter-matricielles, sont situées dans la partie orientale de la Plate-forme Saharienne (Fig. 23).

The Cambrian is productive in most fields of the Triassic province, in the Illizi and Timimoun basins. The main producing horizons are the Ra and R2 and to a lesser extent, level R3. These are continental facies with intergranular and/or fracture porosities whose irregular distribution (including permeability distribution) is controlled by sedimentological and diagenetic parameters. The sandstones consist of a succession of fining upward sequences with clay intervals, with thicknesses being dependant on their relative position within the basin. The most favourable zones, those with the best interparticle porosity, are mainly located in the eastern part of the Saharan Platform (Fig. 23).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 50

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Le bassin de Timimoun, malgré des épaisseurs importantes (900 m), ne présente que des réservoirs détériorés par diagénèse et par l'abondance de faciès fins. Ainsi, les réservoirs productifs sont surtout liés à la fracturation.

Despite significant thickness (900 m) the Timimoun Basin reservoir quality deteriorates both through diagenesis and a detrimental clay fraction. The reservoirs found in this area produce mainly through fractures.

Ordovicien

Ordovician

Les réservoirs ordoviciens, relativement nombreux, sont situés dans les formations suivantes: • les grès argileux de l'Oued Mya et les grès d'El Atchane (Trémadoc); • les quartzites de Hamra (Arenig); • les grès de Ouargla (Llanvirn); • les grès de l'Oued Saret (Caradoc inférieur); • les grès de Ramade ou la dalle de Mkratta (Caradoc supérieur-Ashgill).

The Ordovician reservoirs, fairly numerous, are distributed within the following areas: • the Oued Mya shaly sandstones and the El Atchane sandstones (Tremadocian); • the Hamra quartzites (Arenigian); • the Ouargla sandstones (Llanvirnian); • the Oued Saret sandstones (Lower Caradocian); • the Ramade or the Mkratta sandstones (Upper CaradocianAshgillian).

Les grès proviennent de milieux très variés, allant de marin à fluvio-glaciaire, d'où une très grande diversité de géométrie de réservoirs ainsi qu'une certaine disparité dans la distribution de la plupart des faciès. Par exemple, au nord-est de la Plate-forme Saharienne et autour des chaînes de l'Ougarta, l'Ordovicien est érodé. Comme pour le Cambrien, les corps épais se situent dans le "low stand system tract" (LST) (Fig. 24).

The sandstones were deposited in various environments ranging from transitional-marine to fluvio-glacial. As a result one observes a great variety of reservoir geometries and some disparity in facies distributions. For example, in the north-east of the Saharan Platform and in the vicinity of the Ougarta, the Ordovician has been totally eroded. As observed in the Cambrian the environnment of the thickest bodies belong to the "low stand system tract" type (LST) (Fig. 24).

Contrairement au Cambrien, la distribution des porosités de l'Ordovicien supérieur (Fig. 25) montre une détérioration due au recul progressif des paléocôtes et donc à l'apparition de faciès de plus en plus profonds, dans un "transgressive system tract" (TST). D'autre part, comme pour le Cambrien et en dehors de la province triasique, l'Ordovicien produit à partir de zones où les propriétés pétrophysiques s'améliorent grâce à la fissuration. D'une façon générale, l'Ordovicien présente des porosités moyennes de 5 à 10%.

In contrast to the Cambrian porosity distribution, the Upper Ordovician (Fig. 25) progressively deteriorates due to the deposition of deeper water facies as a result of the recession of the paleocoast forming the transgressive systems tract (TST). Otherwise, just as the Cambrian, beyond the limit of the Triassic province, the Ordovician produces from zones where the petrophysical characteristics are enhanced by fractures. Generally, the average porosity of Ordovician reservoirs varies from 5 to 10%.

Silurien

Silurian

Sur l'ensemble de la Plate-forme Saharienne, le Silurien est connu pour ses qualités de roche-mère. Dans le bassin d'Illizi et la province triasique, il présente dans sa partie supérieure des zones à potentiel réservoir où les épaisseurs souvent importantes (350 m) en font un bon objectif pétrolier. Il est généralement divisé en deux séquences.

Within the Saharan Platform, the essential part of the Silurian formation is known for its source rock qualities. In the Illizi Basin and in the Triassic province the uppermost sand and sandstone bodies, whose thicknesses reach 350 m, are considered as a good potential targets. It is usually divided into two sequences.

La séquence inférieure, essentiellement argileuse, est connue sous le nom des "Argiles du Gothlandien". La porosité moyenne des réservoirs de la séquence supérieure varie de 5 à 10% avec, dans le bassin d'Illizi, des secteurs qui atteignent 10 à 15%. Les perméabilités suivent la même tendance avec des valeurs de 500 md à Tin Fouye, Bordj Nili et Tilrhemt.

The lower sequence is essentially shaly and referred to as the Gothlandian clays. Where it attains sufficient thickness (350 m) it comprises potential reservoir intervals with porosities ranging from 5 to 10%. In parts of the Illizi Basin it reaches 10 to 15%. Permeabilities follow the same variations, reaching up to 500 md. in Tin Fouye, Bordj Nili and Tilrhemt.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 51

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

2°

GRÈS du CAMBRIEN M Réservoirs pétroliers

Porosité moyenne 12 à 18 %

Zone fracturée

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

E

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

U

35°

N

100 km

I

0

M

6°

T

Porosité forte > à 18 %

4°

S 33°

I

OER - 1

C

E

R

A 31°

O

M 31°

L

SAF - 1

29°

Y E I B

HMA - 1

29°

27° 27° M A S S I F MKRN - 1

D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

10°

OER - 1 0 GR 100

140

∆t

40

4111

SAF - 1 0 GR 100

140

∆t

40

3067 4165

3132 3148

HMA - 1 0 GR 200

450 4058

GNT

2080

MKRN - 1 0 GR 150

140

∆t

40

4277

960 3226

4311

1050 3307 4135

4404 document SH/EXP, 1992

Fig. 23 Distribution des porosités dans les formations cambriennes. Porosity distribution within Cambrian formations. S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 52

S O N A T R A C H

1

2°

0°

2°

GRÈS de L'ORDOVICIEN INFÉRIEUR M Porosité moyenne 12 à 18 %

Dépôts en partie érodés

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

Substratum

35°

100 km

I

0

E

A L G E R I A

N

Porosité pauvre 0 à 6 %

M

6°

O F

U

Réservoirs pétroliers

4°

G E O L O G Y

T

Porosité forte > à 18 %

-

S 33°

I

C

O

E

A 31°

R

M 31°

HBL - 1

L

HBZ - 1 EMB - 1

Y E I B

29°

HMA - 1

GSL - 2

29°

OTTE - 1

27°

MSR - 1

27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

25°

6°

8°

HBL - 1 0 GR200

140

10° document SH/EXP, 1992

∆t

40

3142

HMA - 1 0 GR200

450 GNT 2080 3200

HBZ - 1 0 GR150

140

∆t

MSR - 1

40

0 GR150

140

∆t

3242

0

GNT

2038

3573

GSL - 2 0 GR200

EMB - 1 40 0 GR150

140

∆t

40

1663

4000

OTTE - 1 0 GR150

3640

1746 1503

3348 1448

140 1477

1434

3300

2145

3679

1786 3385

Fig. 24 Distribution des porosités dans l’Ordovicien inférieur. Porosity distribution within Lower Ordovician. S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 53

S O N A T R A C H

1536

∆t

40

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

2°

GRÈS de L'ORDOVICIEN SUPÉRIEUR M Dépôts en partie érodés

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

E

R R A N É E I T E É D

37°

R 35°

100 km

I

0

M

10°

N

Porosité moyenne 12 à 18 %

8°

U

Réservoirs pétroliers

6°

T

Porosité forte > à 18 %

4°

S 33°

I E

A 31°

C

O

R

M 31°

L Y E I B

HMA - 1

29°

ANNE - 1

27°

29°

OTTE - 1

MSR - 1

27°

M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

25°

6°

8°

HMA - 1 0 GR200

140 ∆t 2427

10° document SH/EXP, 1992

40

MSR - 1 0 GR150

140

∆t

40

ANNE - 1

1748

0 GR150

140

∆t

40

2266 480 2080 GNT

OTTE - 1 0 GR150

140

∆t

40

1381

1423 2421

Dicordance taconique

1477

1999 2764

Fig. 25 Distribution des porosités dans l’Ordovicien supérieur. Porosity distribution within Upper Ordovician.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 54

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Dévonien

Devonian

Dans les bassins de Timimoun, d'Ahnet, de Reggane et de Ghadamès, le Dévonien est épais. En revanche, sur une grande partie de la province triasique et certaines structures, comme la dorsale Amguid-El Biod-Hassi Messaoud (Fig. 26, 27 et 28), il est totalement érodé. En général, le Dévonien est producteur partout où il existe. Les niveaux réservoirs sont présents dans trois ensembles stratigraphiques. Dans le bassin d'Illizi, un ensemble inférieur comprenant le Lochkovien et le Praguien représente la partie sommitale du F6. Cette séquence de base est constituée de dépôts régressifs marins à fluviatils. Les niveaux réservoirs sont des grès moyens à grossiers avec de bonnes caractéristiques pétrophysiques.

In the Timimoun, Ahnet, Reggane and Ghadames basins, the Devonian is relatively thick. However, over most of the Triassic province as well as on some structural trends such as the Amguid-El Biod-Hassi Messaoud dorsal it has been totally eroded (Fig. 26, 27 and 28). As a general rule, wherever it occurs, the Devonian is a producer. The reservoirs are present in the three stratigraphic levels. In the Illizi Basin, the lower sequence belonging to the Lochkovian and Praguian levels correspond to the upper part of F6 reservoir. This basal sequence is made of regressive deposits, marginal marine to fluvial, medium to coarse sandstones with good petrophysical properties.

Un ensemble moyen d'âge Emsien à tendance transgressive, marqué par la prédominance de faciès marins marginaux ou de shelf. La répartition des porosités et des épaisseurs montre de meilleurs réservoirs dans le F6 que dans les niveaux F5 et F4. En effet, le F6 est caractérisé par des porosités dépassant 20% alors que les réservoirs F5 et F4 présentent des valeurs moyennes comprises entre 6 et 12%. Par ailleurs, le F6 couvre l'essentiel de la Plate-forme Saharienne alors que le F5 et F4 sont limités à ses parties méridionales et septentrionales.

The middle level, belonging to the Emsian formation, is a transgressive episode comprising marginal marine to shelf sandstone facies. Porosities and thickness distributions in the F6 reservoir are better than in F5 and F4. F6 is characterised by porosities which are often in excess of 20% while F5 and F4 present average values between 6 and 12%. Geographically, F6 covers most of the Saharan Platform while F5 and F4 are essentially confined to its north-western and southern parts.

L'ensemble supérieur constitue le réservoir F2, d'âge Strunien, Famennien à la base et Tournaisien au sommet. Il s'agit d'un faciès régressif, argilo-gréseux, constitué d'alternances de grès fins, de siltstones, d'argiles et de bancs carbo-natés, parfois oolithiques. L'abondance des minéraux argileux et la diagénèse, relativement secondaire, réduisent son potentiel et en font un réservoir hétérogène. Seules les séquences struniennes basales et sommitales ont de bonnes caractéristiques pétrophysiques (porosité moyenne à faible) avec, dans la région d'Issaouane, des perméabilités maxima de l'ordre de 1000 md. Ce réservoir est producteur dans le bassin d'Illizi et la cuvette de Sbaa.

The uppermost reservoir corresponds to the reservoir F2, which is mainly Strunian, but Famennian at the base while its top is Tournaisian. The shaly-sandstones are typical regressive facies composed of siltstones, clays, bioclastic and significant oolitic carbonates. The abundance of clay minerals and diagenetic effects have reduced its potential and leave at best a heterogeneous reservoir. The Upper and Lower Strunian levels have retained fairly good petrophysical characteristics in the Issaouane area. Porosities range from medium to low and permeabilities can reach 1000 md. This reservoir is a producer in the Illizi Basin as well as in the Sbaa trough.

Carbonifère

Carboniferous

Les réservoirs sont répartis en trois secteurs. A l'ouest de la plate-forme dans les bassins de Tindouf, de l'Ahnet et de Timimoun, les caractéristiques matricielles des grès peuvent constituer de bons réservoirs. On observe au NE et au SO du bassin de Timimoun des porosités de 15 à 20% et des perméabilités de 350 md. Au centre des bassins, ces valeurs chutent à 7-12% de porosité et 50 à 100 md de perméabilité.

The reservoirs are located in three areas. To the west of the platform, in the basins of Tindouf, Ahnet and Timimoun, sandstones may form good quality reservoirs. To the NE and SW of Timimoun Basin, porosities of 15 to 20% and permeabilities of 350 md can be observed. Toward the centre of each basin the porosity values usually fall between 7 and 12%, while permeabilities range from 50 to 100 md.

Dans la province triasique, les bons réservoirs se situent au SO dans le Viséen et au NO dans le Moscovien. La région de

The best reservoirs of the Triassic province are located to the SW in the Visean and the NW in the Moscovian. In the Bordj

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 55

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

2°

GRÈS du DÉVONIEN SUPÉRIEUR "F6" M Dépôts en partie érodés

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

R R A N É E I T E É D

37°

R 35°

100 km

I

0

E

M

10°

N

Porosité moyenne 12 à 18 %

8°

U

Réservoirs pétroliers

6°

T

Porosité forte > à 18 %

4°

S 33°

I

C

E

A 31°

O

R

M 31°

HBL - 1

L Y E I B

29°

GHR - 1

27°

29°

GTT - 1

MSR - 1

27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

25°

6°

8°

HBL - 1 0

GR 150

140

∆t

10°

document SH/EXP, 1992 40

1987

GTT - 1

GHR - 1 0

GR 150

140

∆t

40

1746

0

GR 150

140

∆t

40

1440

1489

1520

Discordance 1560 calédonienne 1570

1834 1642

1711

1740

1784

MSR - 1 0

GR 150

140

∆t

40

1002

Fig. 26 Distribution des porosités dans le Dévonien inférieur "F6". Porosity distribution within Lower Devonian "F6".

1070 2592

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 56

S O N A T R A C H

1

2°

0°

2°

GRÈS du DÉVONIEN SUPÉRIEUR "F4" M Dépôts en partie érodés

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

E

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R 35°

100 km

I

0

M

A L G E R I A

N

Porosité moyenne 12 à 18 %

6°

O F

U

Réservoirs pétroliers

4°

G E O L O G Y

T

Porosité forte > à 18 %

-

S 33°

I

C

E

A 31°

O

R

M 31°

HFR - 1

L

IGMA - 1 bis

Y E I B

29° DIME - 1 AFF - 1

29°

OLK - 1 GTT - 1

27°

OTTE - 1

27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

25°

6°

8°

10° document SH/EXP, 1992

GTT - 1 0 GR 150 140

∆t

40

1401 1418

HFR - 1

IGMA - 1 bis

0 GR 150 140

0 GR 150

AFF - 1 1483

0 GR 150 140

∆t

40

OLK - 1

40

0 GR 150 140

∆t

OTTE - 1 DIME - 1

3976 40

2520 1519

∆t

1489

0 GR 150 140 ∆t 2838

Discordance frasnienne

1528 2869

2540 1381 1391

1391

4041

2884 2896

∆t

0 GR 150 140

40

40

Discordance calédonienne

1015

1062 1070 Discordance calédonienne

Fig. 27 Distribution des porosités dans le Dévonien inférieur "F4". Porosity distribution within Lower Devonian "F4".

Bordj Nili, où le Carbonifère est le plus étudié, comprend des niveaux gréseux à 20% de porosité et des perméabilités de 1000 md. Des gisements sont connus dans le Viséen de Ghadamès et le Moscovien de Bordj Nili. Dans le bassin d'Illizi, des niveaux bien développés (D8 à D0 et B14 à B10) S C H L U M B E R G E R

Nili region, where the Carboniferous has been studied in detail, sandstone porosities reach 20% and permeabilities 1000 md. Hydrocarbon accumulations are known in the Visean of Ghadames and in the Moscovian of Bordj Nili. In the Illizi Basin a few well developed levels (D8 to D0 and B14 W E C

I - 57

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

2°

GRÈS du DÉVONIEN SUPÉRIEUR "F2" M Réservoirs pétroliers

Porosité moyenne 12 à 18 %

Dépôts en partie érodés

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

E

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

U

35°

N

100 km

I

0

M

6°

T

Porosité forte > à 18 %

4°

S 33°

I

A 31°

O

C

E

R

M 31°

L DIME - 1

Y E I B

29°

29°

TOT - 1 OLK - 1

GSL - 2 LT - 1 bis

27°

OTTE - 1

27°

ISS - 1 M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

∆t

6°

8°

10° document SH/EXP, 1992

TOT - 1 0 GR 150 140

4°

25°

OLK - 1

40

0 GR 150 140

717

∆t

40

789

ISS - 1 LT - 1 bis

GSL - 2 0 GR 150 140

∆t

0 GR 150 140

40

∆t

0 GR 150 140

∆t

DIME - 1

40

40

0 GR 150 140

∆t

40

588

365

2577 966

OTTE - 1

838

0 GR 150 140

1000

422

∆t

40

903 915 879

2636

676 941

Discordance frasnienne

Fig. 28 Distribution des porosités dans le Dévonien supérieur "F2". Porosity distribution within Upper Devonian "F2".

produisent dans le Viséen à Zarzaïtine, Tiguentourine, Edjeleh et l'Adeb Larache. Des venues d'huile ont été rencontrées dans le Viséen de la région de Hassi Messaoud. Le Namurien (B8, B6, B4 et B0) a produit uniquement à Zarzaïtine.

S C H L U M B E R G E R

to B10) produce from the Visean sedimentary levels in the areas of Zarzaitine, Tiguentourine, Edjeleh, and Adeb Larache. There are some hydrocarbon shows in the Visean levels of Hassi Messaoud. The Namurian (B8, B6, B4 et B0) produces only in Zarzaitine.

W E C

I - 58

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

LES RESERVOIRS MESOZOIQUES

THE MESOZOIC RESERVOIRS

Dans la partie NO de la Plate-forme Saharienne, le Mésozoïque en général et le Trias en particulier recèlent d'importantes ressources en huile et gaz. Les faciès réservoirs sont de type fluviatile à deltaïque à influences marines comme dans le NE du bassin de Ghadamès. Le Trias est divisé en une séquence de base argilo-gréseuse (TAGI), un Trias médian carbonaté et une séquence supérieure argilo-gréseuse (TAGS).

In the NW of the Saharan Platform, the Mesozoic in general and the Triassic in particular contain most of the oil and gas resources. Reservoir facies are mainly fluvial braided or meandering environments with marginal marine influences toward Ghadames. The Triassic formations are subdivided into a lower sandy shale sequence (TAGI), a middle carbonate horizon and an upper sandy shale sequence (TAGS).

Trias argilo-gréseux inférieur (TAGI)

Lower Triassic shaly sandstones (TAGI)

Les principales découvertes ont été faites dans les régions de Rhourde Nouss, Gassi Touil, Nezla, El Borma, Keskessa, WadTeh, Haoud Berkaoui et récemment Bir Rebaa-nord et Rhourde El Khrouf.

Most of the discoveries have been made in the areas of Rhourde Nouss, Gassi Touil, Nezla, El Borma, Keskessa, WadTeh, Haouid Berkaoui and, more recently, in wells Bir Rebaa-north and Rhourde El Khrouf.

L'épaisseur des réservoirs varie de 15 à 75 m et peut atteindre 100 m dans la région d'El Borma et 150 m dans le bassin de Ghadamès (Fig. 29). Ces variations sont à l'image de la morphologie du soubassement du Trias inférieur qui s'appuie en onlap sur la discordance hercynienne et érode profondément la série paléozoïque.

Reservoir thickness varies from 15 to 75 m and reaches 100 m in El Borma area and 150 m in the Ghadames Basin (Fig. 29). These variations reflect the configuration of the lower Triassic basement. On one side, the Hercynian unconformity surface deeply erodes the underlying Paleozoic formations and on the other side is overlain by lower Triassic deposits.

L'environnement de dépôt du Trias implique des variations de faciès et l'extension limitée des réservoirs. Ceux-ci sont en général, multicouches, à niveaux producteurs isolés par des argiles de type plaine d'inondation. Les porosités varient de 6 à 22% et sont le plus souvent supérieures à 12% avec des perméabilités de 10 à 100 md. Les qualités de réservoir sont contrôlées par des facteurs diagénétiques, dissolutions, nourrissages des feldspaths et des carbonates, redistributions minéralogiques des argiles, cimentations variées. Les régions les plus propices sont les bassins d'Illizi et Ghadamès (Fig. 29) et une auréole située à l'est de la ligne de partage passant par Bou Sebaa-1 et Oued Seb Seb-1.

The Triassic depositional environment involves numerous facies changes as well as restricted reservoir extensions. They are usually multi-layered producing zones, isolated by clay intercalations from flood plain deposition. Porosities range from 6 to 22% and often exceed 12% while permeabilities range from 10 to 100 md. Reservoir qualities are controlled by diagenesis, dissolution of feldspars and carbonate, crystal feeding, mineralogical redistribution of clays and various cementation processes. The best reservoir characteristics are encountered in the Illizi and Ghadames basins and to the east of a line through Bou Sebaa-1 and Oued Seb Seb-1 (Fig. 29).

Trias carbonaté et ses équivalents

Triassic carbonates and their equivalents

Il coiffe le sommet de la première séquence (TAGI) avec des séries argileuses et de la dolomie brun-rouge comprenant quelques niveaux calcaires. Ces derniers sont localement intercalés de niveaux d'argiles noires (région d'El Borma) indiquant des zones plus profondes, plus subsidentes (Fig. 30). Certaines zones comprennent des grès, d'extension limitée, correspondant à des chenaux fluviatiles anastomosés.

It overlies the lower shaly sand sequence (TAGI) and consists of clays, mottled dolomites and calcareous levels. The latter locally comprises a number of black clay intercalations (El Borma) indicating a deeper environment or a more subsiding zone (Fig. 30). Some zones consisting of sandstone bodies of limited extent may be attributed to anastomosing fluvial channel deposits.

Ce mélange de faciès et de changement d'environnements expliquerait l'intérêt généralement limité porté aux réservoirs du Trias carbonaté. Il faut cependant noter que la partie SO

Such a mixture of facies and environmental variations explains the lack of interest shown in the Triassic carbonates. However, one should note that to the SW of the Saharan

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 59

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

2°

GRÈS du TAGI M Réservoirs pétroliers

Porosité moyenne 12 à 18 %

Dépôts argileux

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

E

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

U

35°

N

100 km

I

0

M

6°

T

Porosité forte > à 18 %

4°

S 33°

I

31°

C

E

A

O

R

BSB - 1 KG - 1 OSB - 1 0

M

RER - 1

31°

L Y E I B

RA - 3

29°

29°

27° 27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

RER - 1 0 GR 150

140

∆t

40

0 GR 150

OSB - 1 0 GR 150

140

∆t

140

∆t

40

RA - 3

KG - 1

BSB - 1 0 GR 150

140

10° document SH/EXP, 1992

∆t

40

2748

0 GR 150

40

140

∆t

40

2983 3787

2285

2324

Discordance hercynienne

3036 2582 2600

Discordance hercynienne

3850

Discordance hercynienne

2839

Discordance hercynienne

Discordance hercynienne

Fig. 29 Distribution des porosités dans le TAGI. Porosity distribution within the TAGI.

Platform good results were obtained in these carbonates in the regions of Rhourde Nouss, Hassi Chergui and Sif Fatima. Similarly to the north-west of the Triassic province the fluvial sandstones become potential zones when their thickness increases as is the case to the south-east of Ghadames Basin (Zarzaitine Formation). In these areas the porosities can reach 20 to 25%.

de la Plate-forme Saharienne a donné de bons résultats dans les régions de Rhourde Nouss, Hassi Chergui et Sif Fatima. De même, au nord-ouest de la province triasique, les grès fluviatiles présentent un bon potentiel là où les hauteurs utiles deviennent viables, comme au sud-est du bassin de Ghadamès (série de Zarzaïtine). Dans ces domaines, les porosités peuvent atteindre 20 à 25%. S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-60 - 60

S O N A T R A C H

1

2°

0°

2°

GRÈS du TRIAS CARBONATÉ M Réservoirs pétroliers

Porosité moyenne 12 à 18 %

Dépôts argileux

Porosité faible 6 à 12 %

Absence de dépôt

Porosité pauvre 0 à 6 %

Substratum

E

6°

O F

A L G E R I A

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

U

35°

N

100 km

I

0

M

4°

G E O L O G Y

T

Porosité forte > à 18 %

-

S 33°

I E

31°

C

KG - 1 0

A

O

R

BSB - 1

OSB - 1

M 31°

L Y E I B

RA - 3

29°

29°

27° 27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

OSB - 1 0 GR 150

BSB - 1 0 GR 150

140

∆t

KG - 1 2218

140

∆t

40

2528

40 0 GR 150

140

∆t

RA - 3 0 GR 150

2544 2553

40

10° document SH/EXP, 1992

140

∆t

40

2914 3689

2574 2582 2590 2600

2245 3709

Discordance hercynienne

2947

Fig. 30 Distribution des porosités dans le Trias carbonaté. Porosity distribution within the calcareous Triassic.

Trias argilo-gréseux supérieur (TAGS)

Upper Triassic shaly sandstones (TAGS)

Il constitue un des principaux réservoirs de la Plate-forme Saharienne et produit à Hassi Rmel, Rhourde Nouss, Hassi Chergui, Rhourde Adra, Hamra, Rhourde Chouf, Brides et récemment Rhourde Messaoud et Rhourde El Khrouf. Dans la province triasique, les réservoirs sont bien développés. La répartition des zones favorables est identique à celle du TAGI (Fig. 31). Dans le NW, on remarque l'existence d'une zone à haute porosité relativement étendue

These constitute one of the main reservoirs of the Saharan Platform and are productive in Hassi Rmel, Rhourde Nouss, Hassi Chergui, Rhourde Adra, Hamra, Rhourde Chouf, Brides and, recently, Rhourde Messaoud and Rhourde El Khrouf. The TAGS reservoirs are well developed over most of the Triassic province. The favourable zones are equivalent to that of the TAGI (Fig. 31). In the NW of the Saharan Platform one can note the existence of a fairly widespread high porosity zone.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-61 - 61

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Dans les zones productrices, les hauteurs utiles atteignent 150 m. Les porosités sont comprises entre 15 et 20%. Les perméabilités atteignent 1 à 2 darcies dans la région de Gassi Touil. Les qualités réservoirs des grès du TAGS se détériorent vers le SO-NE parallèlement à l'épaississement des argiles. Les phénomènes diagénétiques plus tardifs que ceux du TAGI jouent un rôle important dans la distribution des porosités.

2°

0°

2°

4°

6°

8°

10°

E ER R A N É DIT É M

GRÈS du TAGS

Dépôts argileux

Porosité basse 6 à 12 %

Dépôts absents

Porosité faible 0 à 6 %

Substratum

M

E

R

35°

N

Porosité moyenne 12 à 18 %

U

Pièges pétroliers

37°

T

Porosité haute > à 18 %

100 km

I

0

The thickness of the productive zones reaches 150 m. The average porosities range from 15 to 20% and, in the Gassi Touil region permeabilities range from 1 to 2 darcies. TAGS sandstone reservoir qualities tend to deteriorate from the SW to the NE in conjunction with the increase in clay thickness. The diagenetic phenomena occurring here later than in the TAGI play a major part in porosity distribution.

S 33°

I

BSB - 1

R

O

C

E

M

31°

A

KG - 1 0

OSB - 1

31°

REH - 1

E BY LI

29°

RA - 3

29°

27° 27° MASSIF DES EGLAB 25°

MASSIF DU HOGGAR

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

8°

BSB - 1 0 GR 150

140

∆t

40

0 GR 150

140

∆t

40

3200

OSB - 1 0 GR 150

140

∆t

40

2520

2180

2544

KG - 1

3618

∆t

2827

40

2163

2201

140

10°

REH - 1

RA - 3 0 GR 150

25°

0 GR 150

140

∆t

40

2553 2574 2582

3644 3662

2600

2914 Discordance hercynienne

3398

document SH/EXP, 1992

Fig. 31 Distribution des porosités dans le TAGS. Porosity distribution within the TAGS. S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-62 - 62

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

LES RESERVOIRS DU NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA'S RESERVOIRS

Bien que le Nord de l'Algérie ne soit que partiellement connu, son potentiel pétrolier peut être circonscrit aux réservoirs gréseux ou carbonatés d'âge Jurassique à Miocène (Fig. 32).

Although Northern Algeria is not well studied, its hydro-carbon potential can be limited to the sandy or carbonate reservoirs ranging from Jurassic to Miocene (Fig.32).

LE JURASSIQUE

THE JURASSIC

Les réservoirs sont carbonatés avec des édifices bioclastiques et des dolomies. On les trouve surtout dans l'Atlas saharien où le Jurassique peut excéder 7000 m. Les porosités (15%) sont dues à la fracturation-dissolution. Malgré des indices, aucun gisement commercial n'a été découvert .

Most of the reservoirs are organic buildups and dolomites. They are located in the Saharan Atlas where the Jurassic often exceeds 7000 m. Porosities due to fractures and dissolution reach up to 15%. Despite numerous hydocarbon shows no commercial field has been discovered to date.

LE CRETACE

THE CRETACEOUS

Les réservoirs les plus connus sont situés dans le CénomanoTuronien à Rudistes (3500 m) ou ses équivalents latéraux oolithiques et dolomitiques. La porosité intergranulaire a été

The known reservoirs are located within the Rudist buildups in the Cenomanian-Turonian (3500 m) or its lateral equivalents comprising either oolitic or dolomitized limestones.

2°

0°

2°

M

8°

10°

37°

ANNABA

ALGER

R

T

E

6°

R R A N É E I T E É D

37°

M

4°

AZ

OGN

ORAN

U

TLN

35° FO DK

I

GKN

C

RTB

A M 2°

id

en

t

d

-

as

iq

ue

33°

E

c Ac

su

l at

I

R

O

S

33°

N

35°

0°

2°

4° 0

6°

10°

8°

document SH/EXP, 1992

100 km

Miocène et Éocène

Flysch interne

Limite nord du Jurassique

Front de chevauchement

Puits producteurs

Jurassique inf.

Jurassique moy. et sup.

Crétacé inf.

Crétacé moy. et sup.

Jurassique moy. et inf., Crétacé sup.

Fig. 32 Distribution des roches réservoirs du Nord de l'Algérie. Distribution of reservoirs rocks in Northern Algeria. S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-63 - 63

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

améliorée par dolomitisation et fracturation. A Rass Toumb, la dolomie atteint des porosités de 25%. Certains réservoirs barrémiens ont des porosités de 30% et des perméabilités de 1 à 1300 md. Il en va de même des faciès deltaïques de l'Albien et des édifices à Rudistes de l'Aptien. Malgré des indices, ces niveaux n'ont pas livré de découvertes commerciales.

Intergranular porosity is enhanced by dolomitisation and fracturing. The Rass Toumb dolomites show 25% porosity, while some Barremian hydrocarbon reservoirs reach 30% with permeabilities of 1300 md. The same is true for the Albian deltaic sands and the Aptian Rudist buildups. Despite numerous shows no commercial discoveries were made.

LE TERTIAIRE

THE TERTIARY

La découverte historique de l'exploration pétrolière en Algérie revient aux grès miocènes de Ain Zeft dans le bassin du Chélif à la fin du siècle dernier. Des découvertes similaires ont eut lieu au début du siècle dans les grès du Tortonien post-nappe de Tliouanet (Fig. 32, AZ et TLN).

The historic discovery of Algerian oil occurred at the end of last century in the Chelif Basin within the Miocene sandstones of Ain Zeft. Similar discoveries were made in the early 20th century in the post-nappe Tortonian sandstones of Tliouanet (Fig. 32, AZ and TLN).

Les réservoirs sont l'Eocène à Nummulites du bassin du Hodna et les grès miocènes du bassin du Chélif. La porosité des calcaires varie de 6 à 15% et atteint 30%. La première découverte commerciale a lieu en 1949 dans les faciès de plate-forme à haute énergie de l'Oued Guétérini.

The reservoirs are the Nummulitic Eocene of the Hodna Basin, or the Miocene sandstones of the Chelif Basin. Average porosity in the limestones vary from 6 to 15% with peaks reaching up to 30%. The first commercial oil was found in 1949 in the high energy platforms facies of Oued Gueterini.

LES ROCHES COUVERTURES

THE CAP ROCKS

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

Les bassins de la Plate-forme Saharienne comprennent des niveaux de roches couvertures qui varient en âge et en faciès. Les plus anciens sont ordoviciens et les plus étanches sont les dépôts argilo-évaporitiques du Trias et du Lias.

The basins of the Saharan Platform contain a number of cap rock levels varying in age and nature. The oldest are from the Ordovician while the best are the clays and evaporitic deposits in the Triassic and the Liassic.

LE PALEOZOIQUE

THE PALEOZOIC

Ordovicien

Ordovician

Exception faite des zones qui subirent l'érosion hercynienne, les roches couvertures d'âge Ordovicien sont présentes sur la quasi totalité de la Plate-forme Saharienne (Fig. 33).

Apart from the areas which were subjected to the Hercynian erosional phases, Ordovician cap rocks are present over most of the Saharan Platform (Fig. 33).

Ordovicien inférieur - argiles d'El Gassi

Lower Ordovician - El Gassi clays

Il s'agit d'argiles gris-noir à noires, de 70 m d'épaisseur, à passées de siltstones. Elles assurent la couverture des réservoirs cambriens. Ce faciès est réparti sur tout le Sahara (Ain Romana dans le bassin de Ghadamès).

These are grey to black clays of some 70 m in thickness with siltstone intercalations. They constitute the seal for the Cambrian reservoirs. This facies is present over most of the Sahara (Ain Romana in the Ghadames Basin).

Ordovicien moyen - argiles d'Azzel et Tiferouine

Middle Ordovician - Azzel and Tiferouine clays

Ce niveau de 100 m d'argiles gris-noir silto-micacées, assure l'étanchéité des quartzites de Hamra et des grès de Ouargla. Dans les bassins du SE Saharien, il se retrouve à Nezla, Gassi El Adem et Brides et dans le SO à Mekerrane.

This level of 100 m of grey to black silty and micaceous clay, which constitute the cap rock of the Hamra quartzites and the Ouargla sandstones. In the SE Sahara it occurs at Nezla, Gassi El Adem and Brides, and to the SW at Mekerrane.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-64 - 64

S O N A T R A C H

1

2°

0°

EXTENSION DES ROCHES COUVERTURES ORDOVICIENNES

2°

M

Zone d'absence des couvertures

E

4°

G E O L O G Y

6°

O F

A L G E R I A

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

T

M

Substratum

-

U

0

35°

100 km

N I S

33°

33°

I

O

C

E

A 31°

R

M 31°

L Y E I B

29°

29°

27° 27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

10°

document SH/EXP, 1992

Fig. 33 Distribution des roches couvertures ordoviciennes. Cap rock distribution within Ordovician.

Ordovicien sup. - argiles micro-conglomératiques

Upper Ordovician - micro-conglomeratic clays

Il s'agit d'argiles noires et grises (50 à 150 m) à grains de quartz roulés d'origine périglaciaire. Ce niveau peut reposer en discordance sur plusieurs réservoirs cambriens et ordoviciens.

The cap rock, grey to black clays (50 to 100 m), with quartz grains of periglacial origin. These beds unconformably cover a number of reservoirs from Cambrian to middle Ordovician.

Silurien

Silurian

Les formations siluriennes de la Plate-Forme Saharienne sont réputées à deux titres. D'une part, elles comprennent des horizons argileux constituant les principales roches mères. D'autre part, leurs faciès en font une excellente couverture pour les réservoirs de l'Ordovicien supérieur. Elles atteignent 500 à 600 m dans les bassins du sud-est saharien et 900 à 1000 m dans ceux du sud-ouest (Fig. 34). On les rencontre à Moukhag El Kebach ainsi que dans le bassin de l'Oued Mya ou bien à Guaret El Gueffoul et Hssi Msari dans le bassin de l'Ahnet.

The Silurian formations of the Saharan Platform have a dual reputation. On one hand, they are thick organic rich clay levels which constitute the principal Silurian source rocks. On the other hand, the clay facies form an excellent cap rock for most of the Upper Ordovician reservoirs. In the south-east Saharan basins the Silurian reaches 500 to 600 m and 900 to 1000 m in the south-west basins (Fig. 34). The clay facies can be found at Moukhag El Kebach in Oued Mya Basin, at Guaret El Gueffoul and at Hassi Msari in the Ahnet Basin.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-65 - 65

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

2°

ISOPAQUES DES ARGILES DU SILURIEN

M

4°

6°

10°

8°

R R A N É E I T E É D

37°

Dépôts en partie érodés

E

R

T

M

Absence de dépôts

U

Substratum

35°

N

0

100 km

I S 33°

I

O

C

E

A 31°

R

M 31°

L Y E I B

29°

29°

27° 27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E 8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

10° document SH/EXP, 1992

Fig. 34 Distribution des roches couvertures siluriennes. Cap rock distribution within Silurian.

Dévonien

Devonian

Il s'agit surtout des argiles frasniennes et famenniennes, qui atteignent 2000 m d'épaisseur dans l'ouest saharien (bassin de Teguentour et bassin de In Salah) et uniquement 500 m dans les bassins du sud-est saharien (Fig. 35).

It is mostly represented by Frasnian and Famennian clays which reach some 2000 m in thickness in the western Saharan areas (Teguentour and In Salah Basin) against 500 m in the basins of the south-eastern Saharan area (Fig. 35).

Pour sa part, le Praguien argileux constitue la couverture du Dévonien inférieur des bassins sud-est sahariens, comme à Bir Berkine et Bir Rebaa.

However, in the areas of Bir Berkine and of Bir Rebaa the Lower Devonian seals are essentially formed by the Pragian clays.

Carbonifère

Carboniferous

La couverture des réservoirs tournaisiens, comme ceux des localités de Krechba et de Zarafa, est assurée par des argiles datées du Viséen et dont les épaisseurs atteignent 850 à 900 m.

The seal for the Tournaisian reservoirs, as in the cases of the Krechba and the Zarafa areas, is formed by the Visean formations whose shale and clay facies vary in thickness from 850 to 900 m.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 66

S O N A T R A C H

1

2°

0°

ISOPAQUES DES ARGILES DU DÉVONIEN SUPÉRIEUR

2°

M

Dépôts en partie érodés

E

4°

G E O L O G Y

6°

O F

A L G E R I A

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

T

M

Absence de dépôts

-

U

35°

Substratum

N

0

100 km

I S 33°

I

O

C

E

A 31°

R

M 31°

L Y E I B

29°

29°

27° 27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

10°

document SH/EXP, 1992

Fig. 35 Distribution des roches couvertures dévoniennes. Cap rock distribution within Devonian.

LE MESOZOIQUE

THE MESOZOIC

La couverture mésozoïque correspond aux argiles et évaporites du Trias et du Lias. Dans le bassin triasique, elles assurent la couverture des réservoirs gréseux du Trias et, parfois en discordance, celle des réservoirs paléozoïques. Leur épaisseur dépassant parfois 2000 m et leur lithologie en font une excellente couverture. Cette couverture comporte différentes unités. Un "Trias argileux inférieur" composé d'argiles à intercalations de sel. Un Trias "S4" à dominance de sel. Un "Lias argileux", sous compacté intercalé de bancs de sels suivi des niveaux S1 et S2 composés de sel, d'anhydrite et de passées d'argiles, le tout étant recouvert par l'horizon dolomitique B du Lias et d'un Lias anhydritique à passées d'argiles (Fig. 36). Par suite de biseautages, on ne retrouve à la périphérie du bassin triasique que les unités supérieures.

The Mesozoic cap rocks correspond to the Triassic and Liassic clays and evaporites. In the Triassic basin they act as cap rocks for the sandstone reservoirs and in some cases, through an unconformity surface, for the Paleozoic reservoirs. Due to their thickness, in excess of 2000 m, and their litho-logy they are classified as "super seals". The cover contains of a number of sub-units. The "argilaceous Triassic" is made of salty clays. Unit "S4" is a salty interval. The "argilaceous Liassic" is generally overpressured. Unit "S3", is a Liassic interval, formed of salt and shale. It is followed by units S1 and S2 which consist of salts, anhydrites and clays, topped by the Liassic B dolomitic horizon and terminated by the upper Liassic anhydritic clays (Fig. 36). Due to pinch-outs only the upper units are found on the borders of the Triassic basin.

S C H L U M B E R G E R

W E C

II-67 - 67

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

2°

0°

ISOPAQUES DU COMPLEXE ARGILO-ÉVAPORITIQUE DU TRIAS ET DU LIAS

2°

M

E

6°

8°

10°

R R A N É E I T E É D

37°

R

T

M

Substratum

4°

U

0

35°

100 km

N I S

33°

33°

I

C 00

O

E

A 31°

R

10

M

31°

0

L Y E I B

29°

29°

27° 27° M A S S I F D E S E G L A B 25°

M A S S I F D U H O G G A R

M A U R I TA N I E

8°

6°

4°

2°

0°

2°

4°

6°

25° 8°

10°

document SH/EXP, 1992

Fig. 36 Distribution des dépôts argilo-évaporitiques du Trias et du Lias. Distribution of clay and evaporite deposits from Triassic and Liassic.

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

Dans le Nord de l'Algérie, peu exploré, par hypothèse, la distribution de la couverture correspond aux faciès réservoirs.

Northern Algeria has been little explored and cap rock distribution is considered to correspond to reservoir facies.

Jurassique

Jurassic

La couverture jurassique comprend les argiles et marnes du Lias supérieur (500 m) ou du Malm inférieur.

The Jurassic seals are constituted by the Upper Liassic clays and marls (500 m) or by those of the Lower Malm.

Crétacé

Cretaceous

La couverture des réservoirs crétacés est assurée par les faciès argilo-marneux santoniens et campaniens (Rass Toumb, Guerguitt El Kihal et Djebel Foua).

The seals for Cretaceous reservoirs are formed by the Santonian and Campanian clays and marls (Rass Toumb, Guerguitt, El Kihal and Djebel Foua).

Tertiaire

Tertiary

La couverture tertiaire est assurée par les argiles évaporitiques lutétiennes ou par les argiles et marnes de plateforme externe et de bassin du Mio-Pliocène.

The Tertiary cover consists either of the Lutetian clays and evaporites or the Mio-Pliocene outer platform and basinal clays and marls.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 68

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

HYDROGEOLOGIE

HYDROGEOLOGY

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

Elle comprend quatre complexes hydrogéologiques situés dans le Cambro-Ordovicien, le Silurien supérieur-Dévonien inférieur, le Dévonien supérieur-Carbonifère et le Trias.

It is composed of four hydrogeological complexes located in the Cambro-Ordovician, the Upper Silurian-Lower Devonian, the Upper Devonian-Carboniferous and the Triassic.

LE COMPLEXE CAMBRO-ORDOVICIEN

THE CAMBRO-ORDOVICIAN COMPLEX

Il est divisé en trois domaines hydrodynamiques. Une large partie du Sahara (hormis les synéclises de Tindouf-Reggane et la province triasique) est caractérisée par des pressions de couche proches des pressions hydrostatiques. Au sud, les courbes potentiométriques reprennent les contours des éléments structuraux majeurs. Les aires de charge et de décharge, matérialisées par les zones soulevées et les dépressions avoisinantes, indiquent un régime d'infiltration. Les dépressions (Reggane-Tindouf) sont en régime d'exfiltration avec des pressions anormalement élevées. Dans la province triasique, les hautes pressions de couche variant rapidement, montrent une absence de communication hydrodynamique.

This can be divided into three hydrodynamic domains. The Sahara (apart from the Tindouf and Reggane synclines as well as the Triassic province) is characterised by formation pressures close to hydrostatic pressures. To the south, the potentiometric lines follow the contours of the structural features. The areas of hydrostatic load and relief located within the uplifted zones and their adjacent depressions clearly indicate fluid infiltration. The Reggane and the Tindouf depressions are under an exfiltration regime with abnormally high pressures. In the Triassic province, abnormally high formation pressures with significant variations over short distances indicate a lack of hydrodynamic communications.

Même si, dans certaines zones, les eaux sont douces en profondeur (Illizi sud, Amguid, Mouydir, etc.), en général, la minéralisation des eaux (chlorurées calciques) augmente avec l'enfouissement. Par endroits, dans le bassin de Reggane, des saumures existent à faible profondeur. Dans la province triasique, la salinité est accentuée par le Trias salifère (Fig. 37).

In some zones, water remains fresh at great depths (south Illizi, Amguid, Mouydir, etc.), but in general the mineral content (chlorinated and calcic) increases with depth. In some areas, as in Reggane Basin, salt brines are found at shallow depth. In the Triassic province, salinities are obviously increased by the Triassic salts (Fig. 37).

LE COMPLEXE DEVONIEN INFERIEUR

THE LOWER DEVONIAN COMPLEX

Les tendances sont identiques à celles du Cambro-Ordovicien et organisées en trois domaines. L'un au nord du Hoggar avec une succession d'anomalies hydrodynamiques positives et négatives correspond aux zones hautes et basses. L‘autre lié aux bordures sud de Tindouf et de Reggane où les pressions potentiométriques les plus élevées sont localisées au centre des bassins. Enfin, le domaine triasique où l'on assiste à de brusques variations de pressions potentiométriques, indices d'une discontinuité hydrodynamique (Fig. 38).

Tendencies are identical to those of the Cambro-Ordovician and subdivided into three domains. One domain to the north of the Hoggar, with a succession of high and low pressures, corresponds to topographic highs or depressions. In another domain, related to the southern fringes of Tindouf and Reggane, potentiometric pressures are high and located at the centre of the basins. Finally, there is the Triassic domain, with abrupt potentiometric pressure variations which indicate an hydro-dynamic discontinuity (Fig. 38).

Partout où le Dévonien inférieur est enfoui, ses eaux (chlorurées-calciques) sont caractérisées par une forte minéralisation et un haut degré de métamorphisme (Ghadamès, centre des bassins d'Ahnet et Reggane). Ce n'est que dans les bassins d'Illizi et du Mouydir que l'on rencontre des eaux douces en provenance des affleurements situés plus au sud.

Wherever the Lower Devonian occurs at depth, its waters (chlorinated and calcic) are characterised by a high mineral load and a high degree of metamorphism (Ghadames Basin and the centre of Ahnet and Reggane basins). Fresh waters are found only in the Illizi Basin and the Mouydir Basin and are supplied from the Devonian outcrops located further south.

S C H L U M B E R G E R

W E C

II-69 - 69

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

A N É E E R R I T D É

Courbe isopotentiométrique

M

Courbe d'isosalinité

M

Sens d'écoulement

E

R

Faille

A

C

A

I D

E

N

T

00

I E

C

D

I S

Eau chlorurée magnésienne et/ou hydrocarbonatée sodique

U

N

S

Eau chlorurée calcique

T

Q U E S I

A

T U

Substratum

L

15

Eau sulfatée sodique

200 km

120

0

100

0

A

R

O

900

C 600

B

0

I

30

L

M

300

Y E

20

0

20

400

400

10

0

20

0

0

200

600

200

400 100 5

5

0

20

M A S S I F D E S E G L A B

MASSIF DU HOGGAR

document SH/EXP, 1992

Fig. 37 Hydrogéologie du complexe Cambro-ordovicien. Hydrogeology of Cambro-ordovician unit.

COMPLEXE DEVONIEN SUP. - CARBONIFERE

UPPER DEVONIAN - CARBONIFEROUS COMPLEX

L'hydrodynamisme est analogue aux précédents. Dans le bassin de Reggane, les gradients de pression sont élevés (1,6 à Djebel Heirane). Dans la synéclise de l'Ahnet-Timimoun, la zonalité hydrodynamique dépend de l'altitude des aires d'alimentation. Les eaux de ce complexe, (Fig. 39) saumures chlorurées-calciques, ont une plus forte minéralisation générale avec la profondeur que les complexes sous-jacents.

The hydrodynamism is similar to that which was described previously. In the Reggane Basin, the pressure gradients are high (1.6 in Djebel Heirane). In the Ahnet-Timimoun syncline, the hydrodynamic zoning depends on the altitude of the water source. The waters of this complex (Fig. 39) are chlorinated brines whose mineral concentration versus depth is higher than that of the underlying complexes.

LE COMPLEXE TRIASIQUE

THE TRIASSIC COMPLEX

Il présente les caractères hydrodynamiques des complexes sous-jacents avec des eaux chlorurées-calciques (300 à 380 g/l). Cette minéralisation est moins forte au sud (Fig. 40).

Its hydrodynamic characteristic is the same as the underlying complexes, chlorinated-calcic waters (300 to 380 g/l). Mineralisation decreases to the south (Fig. 40).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-70 - 70

S O N A T R A C H

1

M E

M

Sens d'écoulement

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

A N É E E R R I T D É

Courbe isopotentiométrique

Courbe d'isosalinité

-

R

Faille

A

0

C

160

C

I E

A

T

N

E

I D

D

I S

Eau chlorurée magnésienne et/ou hydrocarbonatée sodique

U

L

N

S

Eau chlorurée calcique

T

Q U E S I

T U

Zone d'absence du complexe

A

Eau sulfatée sodique

100

0

00

00 00 0 16 12 40

14

200 km

00 11

A

R

O

C 0

800 400

30

0

0 20

L

0

60

40

300

M

I

0

50

E

30

300 200 10 0

Y

0 20

B

200

300

400 100

500 450 0

20

50

550 M A S S I F D E S E G L A B

500

0

200 30

MASSIF DU HOGGAR

25

0

300

document SH/EXP, 1992

Fig. 38 Hydrogéologie du complexe Silurien supérieur et Dévonien inférieur. Hydrogeology of Upper Silurian and Lower Devonian unit.

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

On identifie le complexe triasique (mal connu) et les complexes jurassique, crétacé et paléogène-néogène.

One can identify a Triassic complex (not well known) and Jurassic, Cretaceous and Paleogene-Neogene complexes.

LE COMPLEXE JURASSIQUE

THE JURASSIC COMPLEX

Dans les hauts plateaux, le système hydrodynamique de ce complexe est ouvert. Dans l'Atlas saharien et la zone tectonique d'Aurès-Zab, l'étanchéité des réservoirs est liée à la profondeur. A partir d'une ligne de partage des eaux située dans l'Atlas saharien plissé, les hauteurs potentiométriques baissent en direction des hauts plateaux et de la Plate-forme Saharienne où la fermeture des réservoirs témoigne du rôle d'écran joué par l'accident sud-atlasique (Fig. 41).

In the high plateaus the hydrodynamic system of this complex is open. In the Saharan Atlas and the Aures-Zab tectonic zone the reservoir sealing is proportional to the overburden pressure. From a dividing line traced along the axes of the folded Saharan Atlas, potentiometric pressures decrease towards the High Plateaus and the Saharan Platform where reservoir closures testify to the tightness of the South Atlassic fault (Fig. 41).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I I-71 - 71

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Courbe isopotentiométrique

Courbe d'isosalinité

A N É E E R R I T D É

M

M

E

T

Sens d'écoulement

R

U

Faille

A

C

I D

C

E

N

D

T

E

Eau chlorurée magnésienne et/ou hydrocarbonatée sodique

U

I

S

L

S

Eau chlorurée calcique

T

I

A

N

Zone d'absence du complexe

Q U E S I

A

Eau sulfatée sodique

200 km

800

A

R

O

C

0

50

I

600

0

10

L

M

50

100

0

B

20

Y

0

200 1100

300

E

150

300

100

100

500 300

30

5 550

0

M A S S I F D E S E G L A B

200

10

0

150

250 200

50

MASSIF DU HOGGAR

document SH/EXP, 1992

Fig. 39 Hydrogéologie du Dévonien supérieur et Carbonifère. Hydrogeology of Upper Devonian and Carboniferous.

LE COMPLEXE CRETACE

THE CRETACEOUS COMPLEX

Dans l'Atlas algéro-tunisien, le degré de fermeture des réservoirs est faible et les pressions de couche sont proches des pressions hydrostatiques. Les hauteurs potentiomètriques dépendent de l'altitude. Les eaux sont des saumures chlorurées-calciques sans relation apparente entre salinité et profondeur. Dans l'avant-fosse pré-tellienne et l'Atlas tellien, les hauteurs potentiométriques avoisinent celles du complexe tertiaire. Les plus élevées d'entre elles sont situées à l'est de la zone tectonique centrale de l'avant fosse indiquant une fermeture hydrogéologique dûe à la position des réservoirs crétacés sous les nappes sud-telliennes. Les eaux de formation les plus minéralisées, chlorurées-calciques, se trouvent sous les nappes. Ailleurs, elles sont douces (Fig. 41).

In the Algero-Tunisian Atlas the closure of reservoirs is weak and pressures are close to the hydrostatic pressures. Potentiometric highs are essentially related to altitude. Waters are chlorinated calcic brines, but there seems to be no relationship between salinities and depth. At the level of the preTellian depression and of the Tellian Atlas the potentiometric highs are close to those of the Tertiary complex. The highest values are recorded in the eastern part of the central tectonic zone of the pre-Tellian depression, indicating an hydrogeological closure due to the Cretaceous reservoir positions under the south Tellian nappes. The most mineralised formation waters, chlorinated and calcic, are located under the nappes. Elsewhere they are fresh (Fig. 41).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 72

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

T

1800

U

1600

N

1500

1400 1200 120

0

35 0

90 00

8

I

1400

00

10

S

16 00 140 0

0

I

350

11 00

5

37

E

32 5

16 0 14 0 00

00

18

120 0 100 0 800 600 40 0

350

100

350

Courbe isopotentiométrique

200 Courbe d'isosalinité

Sens d'écoulement

0 50

0

0

15

20

0 25

300

B

20

I

0

Eau chlorurée - calcique

L

30

0

30

Faille

Y E

Eau chlorurée - magnésienne

200 Eau sulfatée sodique

0

50

100 km

document SH/EXP, 1992

Fig. 40 Hydrogéologie du complexe triasique. Hydrogeology of Triassic unit.

LE COMPLEXE PALEOGENE-NEOGENE

THE PALEOGENE-NEOGENE COMPLEX

Ce complexe n'est connu que dans le bassin du Chelif et l'avant-fosse pré-tellienne. Dans le Chelif, les hauteurs potentiométriques sont les plus faibles du Nord de l'Algérie. La diminution de pression du centre du bassin vers la périphérie indique l'absence d'infiltrations et l'existence de réservoirs locaux. Les eaux de type chloruré-calcique (110 g/l) confirment cette tendance. Dans l'avant-fosse pré-tellienne, seule la partie est (sous les nappes) montre des hauteurs potentiométriques élevées et une bonne fermeture hydrogéologique. Ailleurs, on rencontre des pressions inférieures aux pressions hydrostatiques, indiquant une ouverture aux infiltrations. Les eaux de formation, de différentes origines et minéralisations (de 1 à 125 g/l), ne dépendent pas de la profondeur.

This complex is found only in the Chelif Basin and in the PreTellian depression. In the Chelif Basin the potentiometric highs are the lowest in Northern Algeria. The pressure, decreasing from the centre of the basin to its edges, indicates the absence of influence from infiltrations and the existence of isolated local reservoirs. Chlorinated calcic water, (110 g/l), confirm these observations. In the pre-Tellian fore-deep, only the eastern part (under the nappes) displays high potentiometric values and proper hydrogeological closures. Elsewhere, pressures lower than the hydrostatic pressures indicate that the environment is open to infiltration. Formation waters are of different origin and mineralisation (from 1 to 125 g/l) does not seem to depend on depth.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 73

S O N A T R A C H

1

G E O L O G I E

-

D E

L ' A L G E R I E

É

T

I

D

R

R

E

N

A

E

É

Jijel

Annaba

Skikda

Bejaia Tizi Ouzou

ALGER

M 800

P

F

34 C

e

600

s

N

500

175 Pg

A

100 C

P 22 C

14 C

229 Ng

N

0

Biskra 120

900

0 60 0 50

1000

96 C

R

U

D

290 J+C 300

O

90 J

20 J

125 J

C E F L

X

U

E

Negrine

0

0 90 0

0 10 0

11 0

A

S

R

10

200

J

Ain Sefra

91 C

240 J

20

Mecheria

T

600

E

1

A

212 J

00

12

S

C

I

M 0 30

L

A

U E I Q

S

700 800

I

Saïda

60

51 C

600

C

700

47 J

28 J

300 700 900 200

400 11 J

5,5

800

5 J

Tlemcen

U

900 800 700

T

d

R

100 300 200

M

T

N

O

Oran

E

500

R

E

S

Constantine

Setif

700

125 Pg

9 J 290 J+C

500

Courbe isopotentiométrique (Jur. + Crétacé) Courbe isopotentiométrique (Crétacé) Courbe isopotentiométrique (Crétacé + Paléogène) Courbe isopotentiométrique (Néogène) Sens d'écoulement Eau (290 g/l), d'âge Jur. + Crétacé, chlorurée calcique Eau chlorurée magnésienne ou hydrocarbonatée sodique Eau sulfatée sodique

0

50

100 km

document SH/EXP, 1993

Fig. 41 Carte hydrogéologique du nord l'Algérie. Hydrogeological map of Northern Algeria.

LES PIEGES A HYDROCARBURES

THE HYDROCARBON TRAPS

Jusqu'à ces dernières années, l'exploration était surtout axée sur les pièges structuraux d'où vient l'essentiel de la production actuelle. De nouveaux outils et concepts permettent maintenant de mieux appréhender d'autres types de pièges, en tenant compte de leurs contextes géologiques respectifs.

Until recent years, exploration was oriented toward the structural traps which are responsible for the majority of Algeria's present day production. New exploration tools and new concepts have allowed a better approach to other types of traps by taking into account their specific geological context.

LA PLATE-FORME SAHARIENNE

THE SAHARAN PLATFORM

LES PIEGES STRUCTURAUX

THE STRUCTURAL TRAPS

Il s'agit de plis anticlinaux formés lors des différentes phases tectoniques. Ces structures sont présentes dans tous les bassins et se caractérisent par une géométrie particulière. En effet, dans le Bassin Triasique, il existe de nombreux anticlinaux créés par l'inversion tectonique (Fig. 42). Dans le bassin d'Illizi, ils sont associés à des failles inverses à fort pendage et à des décrochements. Les anticlinaux développés sur faille

These are anticlinal folds formed during the different tectonic phases. These features are present in most basins and are in some regions characterised by specific geometries. For example in the Triassic basin there are a number of anticlines which are related to tectonic inversions (Fig. 42). The structural features of the Illizi Basin are associated with high angle reverse faults and strike-slip features. Finally, anticlines devel-

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 74

S O N A T R A C H

1

inverse à pendage faible sont connus dans certaines régions telle que la cuvette de Sbaa (Fig 43).

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

oped against low dip reverse faults are known in some areas, as in the Sbaa depression (Fig. 43).

document SH/EXP

Fig. 42 Structure anticlinale liée à une inversion tectonique. Anticline feature on tectonic inversion.

document SH/EXP

Fig. 43 Structure anticlinale sur faille inverse à faible pendage. Anticline feature on a low dipping reverse fault.

AUTRES PIEGES

OTHER TRAPS

A l'exception des diapirs, la Plate-forme Saharienne renferme l'ensemble des pièges connus. Cependant, aucune découverte majeure n'a été faite hors du domaine structural. Les priorités mises sur la recherche de nouveaux prospects permettent d'espérer des résultats. La réinterprétation des données et l'utilisation de nouvelles méthodes ont déjà permis de reconnaître des anomalies sismiques liées à la présence de pièges non exploités à ce jour.

Apart from salt domes, the Saharan Platform contains most known traps. However no major discovery has been made outside the structural domain. Priorities put on the research of new prospects will probably provide positive results. The reinterpretation of old data and the use of new interpretation methods have already enabled the recognition of seismic anomalies related to traps that have not been previously explored.

Pièges stratigraphiques

Stratigraphic traps

Les réservoirs sont généralement des corps gréseux fermés par biseautage latéral. Parmi les bassins les mieux étudiés, on peut citer le Bassin d'Illizi avec les biseaux d'érosion du Dévonien (réservoirs F3, F4 et F6) autour du môle d'Ahara ou bien encore les unités gréseuses régressives du môle de Tihemboka (réservoir dévonien F6).

In general the reservoirs are sandstone bodies whose closures are achieved by lateral wedging out. Among the most studied examples, one can note in the Illizi Basin the Devonian erosive pinch-outs (reservoirs F3, F4 and F6) around the Ahara uplift or the regressive sandstone units of the Tihemboka uplift (Devonian reservoir F6).

Il en va de même des biseaux d'érosion dévoniens de la Voûte d'Allal et de l'Oued Namous. Dans le sillon de Benoud, on remarque le même type de biseau en place à la fois dans le Dévonien et le Carbonifère. Enfin à l'Oued Mya, ce sont les lentilles gréseuses du Trias qui font office de réservoir.

Other similar Devonian erosional wedges can be observed in the areas of the Allal dome or in Oued Namous. In the Benoud trough, Devonian and Carboniferous reservoirs are found in similar erosional wedges. Finally, in Oued Mya the reservoirs are found in Triassic sandstone lenses.

Pièges récifaux

Reef traps

Ils sont essentiellement connus dans les calcaires carbonifères du bassin de Béchar et du sillon de Benoud (Fig. 44).

Reef reservoirs are essentially found within the Carboniferous carbonates of Bechar Basin and Benoud trough (Fig. 44).

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 75

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

document SH/EXP

Fig. 44 Piège récifal Namurien dans le sillon de Benoud. Reefal trap in the Namurian of Benoud trough.

document SH/EXP

Fig. 45 Piège structural associé à des failles inverses à fort pendage. Structural trap associated with highly dipping reverse faults.

Pièges hydrodynamiques

Hydrodynamic traps

Le réservoir F6 du gisement de Tin Fouyé dans le bassin d'Illizi en est un bon exemple.

The F6 reservoir of Tin Fouye in the Illizi Basin is a good example of a hydrodynamic trap.

Barrière de perméabilité

Permeability barrier

Ce type de pièges caractérise surtout les réservoirs gréseux de l'Ordovicien des bassins d'Illizi et de l'Ahnet.

This type of trap essentially characterises the Ordovician sandstone reservoirs of the Illizi and Ahnet basins.

LE NORD DE L'ALGERIE

NORTHERN ALGERIA

LES PIEGES STRUCTURAUX

THE STRUCTURAL TRAPS

Ce sont des structures formées durant la phase atlasique. Les périodes fini-lutétienne et miocène ont été les plus actives. Comme il apparait en cartographie ou en sismique, elles sont responsables de plis coffrés associés à des décrochements, à des failles inverses à fort pendage (Fig. 45) et parfois à des chevauchements. Ces phases sont aussi ressenties dans la zone des nappes où les séries viennent recouvrir des dépôts récents en formant des plis chevauchants de type déversé atteignant parfois le stade de l'écaillage.

These features where formed during the Atlas phase, the Late Lutetian and Miocene periods being the most active. As confirmed by surface mapping and seismic surveys, they are responsible for the formation of box folds associated with strike-slip events or highly dipping reverse faults (Fig. 45) and sometimes to overthrusts. These periods were also active in the nappe zones where a number of formations are seen overlapping more recent deposits and forming overturned folds, thrust folds and even thrust panel.

AUTRES PIEGES

OTHER TRAPS

Bien que peu exploré, le domaine alpin comprend potentiellement la plupart des pièges connus.

Though little explored, the Alpine domain potentially comprises most of the known types of traps.

Pièges stratigraphiques

Stratigraphic traps

Les exemples connus sont le biseau de l'Yprésien carbonaté ou encore le biseau d'érosion sous la discordance miocène (Barrémien-Sénonien) du bassin du Hodna. Ailleurs, comme sur le flanc sud du bassin des Chotts (Crétacé supérieur) et le flanc nord du sillon de l'Atlas Occidental (Jurassique), il existe de bons pièges dans des biseaux d'accrétion.

The best known examples are the Ypresian carbonaceous pinch out or the erosional wedge under the Miocene unconformity (Barremian-Senonian) in the Hodna Basin. Elsewhere, as on the south flank of the Chott Basin (Upper Cretaceous) or to the north of the Western Atlas trough, there are some good traps located within accretionary wedges.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 76

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

Pièges récifaux

Reef traps

Ils sont connus en un certain nombre de points comme dans le sud-est constantinois avec les récifs albo-aptiens. Dans le nord de ce bassin, ils sont souvent liés à du diapirisme. On en retrouve dans le Cénomanien, le Turonien et le Coniacien au sud du bassin des Chotts. Enfin, les récifs du Portlandien et du Kimméridgien de l'Atlas central ou bien ceux du Lias de l'Atlas occidental sont aussi de bons objectifs potentiels.

They are known in a number of areas such as the Albo-Aptian of the south-east of Constantine Basin. In the north of this basin they often are related to diapirism. Other reefs are found in the Cenomanian, the Turonian and the Coniacian formations to the south of the Chott Basin. Finally, the reefs from the Portlandian and the Kimmeridgian of the Central Atlas, or from the Liassic of the Eastern Atlas are good potential targets.

Diapirisme

Salt dome traps

Hormis les récifs liés à du diapirisme que l'on vient de citer les pièges salifères ont de fortes probabilités d'exister à la fois dans les hauts plateaux, dans l'ouest du bassin du Hodna, dans le bassin du Chelif et enfin dans la région de Ain Beïda à l'est de Constantine.

Apart from the reefs which are related to salt domes, as discussed above, halokinetic traps have good probabilities of existing in the high plateaus, to the west of Hodna Basin, in the Chelif Basin and in the area of Ain Beida to the east of Constantine.

Variations latérales de faciès

Lateral facies variations

Ce type de piège est illustré par le passage carbonate-anhydrite des régions de Rass-Toumb et Hassi-Bouras (Crétacé) ou bien encore par la variation d'argile à grès dans les réservoirs miocènes du bassin du Chelif.

This type of trap is illustrated with the change from carbonate to anhydrite in the Cretaceous of Rass-Toumb and HassiBouras areas, or the variations from shales to sandstones within the Miocene of Chelif Basin.

DESCRIPTION DE QUELQUES CHAMPS

DESCRIPTION OF SOME FIELDS

Les gisements d'hydrocarbures du Sahara algérien sont répartis dans le bassin d'Illizi, le bassin de Ghadamès, le bassin Triasique et dans le bassin du Centre-Ouest qui regroupe six bassins différents.

The hydrocarbon traps of the Algerian Sahara are distributed in the Illizi Basin, the Ghadames Basin, the Triassic Basin and the Western Central Basin (subdivided into six different basins).

Ces gisements ont comme caractéristique commune d'être tous situés dans des corps sédimentaires gréseux. Leurs structures résultent de différents modes de dépôts et d'environnements variés soit marins, deltaïques, fluviatils ou enfin continentaux.

A common characteristic of all fields is that the reservoirs are located within sedimentary sandstone bodies. Sedimentary structures are the result of a diversity of depositionnal environments ranging from marine, through deltaic, fluvial and finally to continental.

De la même façon les dépôts sont datés du Cambrien au Trias. Tout types de pièges, structuraux, stratigraphiques, hydrodynamiques ou pièges mixtes, sont représentés.

Similarly, the deposits range in age from Cambrian to Triassic. All trap types, whether structural, stratigraphic, hydrodynamic or combined, are found.

La nature des fluides varie depuis des huiles sous-saturées, saturées jusqu'à des huiles volatiles ainsi que du gaz à condensat ou du gaz sec. Le drainage de ces hydrocarbures se fait par divers mécanismes naturels ou bien par des procédés artificiels.

Fluid nature varies from saturated, to undersaturated or volatile oil as well as dry gas or gas with condensate. The drainage of these hydrocarbons is achieved through a variety of natural mechanisms or by means of differents artificial processes.

Les descriptions de certains gisements illustreront les conditions de réservoir et les modes d'exploitation mis en oeuvre.

The summarized descriptions of some fields will illustrate typical reservoir conditions and the development methods used.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 77

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

CHAMP D'ALRAR

ALRAR FIELD

Il est situé dans la partie septentrionale du bassin d'Illizi à environ 1000 km au sud-est de Hassi Messaoud et 60 km au nord de Zarzaïtine.

It is located on the northern part of Illizi Basin approximately 1000 km to the south-east of Hassi Messaoud and 60 km to the north of Zarzaitine.

HISTORIQUE

HISTORICAL BACKGROUND

Le gisement a été découvert en 1961 par le forage d'Alrar Est-1. Une importante accumulation de gaz à condensat a été mise en évidence dans des grès du Dévonien moyen (F3).

The field was discovered in 1961 with the well Alrar East-1 where an important quantity of condensate gas was found within Middle Devonian sandstones (F3).

Un anneau d'huile d'une dizaine de mètres d'épaisseur a été rencontré trois ans plus tard sur les puits Nord Alrar 103 et Nord Alrar 106 qui ont respectivement traversé le contact gaz/huile et le plan huile/eau.

An oil ring of some 10 metres in thickness was discovered three years later with the wells Nord Alrar 103 and Nord Alrar 106 which encountered the gas/oil contact and the oil/water contact respectively.

Initialement, un centre de dégazolinage traitait quotidiennement six millions de m3 pour les besoins de la production du champ de Zarzaïtine. Par la suite, afin d'améliorer la production et la récupération du condensat, le champ a subit en 1984 un développement global avec la mise en place d'un mode d'exploitation par cyclage de gaz.

Initially, an oil stripping plant assisting Zarzaitine Field production processed six million cubic metres of gas daily. In 1984, in an effort to improve the overall production and condensate recuperation, the field was submitted to a global development program with the set up of an extraction mode by gas cycling.

Pour cela, 57 puits producteurs et injecteurs ont été forés, un centre de traitement (21 x 106 m3/j) et une station de compression (15 x 106 m3/j) ont été installés.

To this end, 57 production and injection wells were drilled, and a processing plant (21 x 106 m3/d) and a compression station (15 x 106 m3/d) were built.

STRUCTURE

STRUCTURE

Alrar est un monoclinal allongé de direction E-O et à pendage de deux degrés vers le NNO.

Alrar Field is an E-W elongated monocline with a dip magnitude of two degrees to the NNW.

La fermeture est assurée au SE et à l'ouest par un biseau stratigraphique du à la disparition des grès. En direction du NE le champ est limité par l'aquifère (Fig. 46 et 47).

To the SE and to the west the closure of the structure involves a progressive stratigraphic pinch-out of the sand bodies. To the NE the closure is done by the aquifer (Fig. 46 et 47).

Plusieurs failles N-S affectent le gisement. Celles-ci ne sont cependant pas étanches et permettent la circulation des fluides dans l'ensemble du réservoir.

A number of N-S faults cut through the field. However they are not tight and fluids can circulate freely throughout the reservoir.

RESERVOIR

RESERVOIR

Les grès dévoniens du F3 se subdivisent en quatre niveaux, avec de bas en haut (Fig. 48): des grès hétérométriques, à grains moyens à grossiers a un ciment argilo-si-liceux dont l'épaisseur moyenne est de 25 m; des grès fins à moyens, à

The F3 Devonian sandstones are subdivided into four levels. From base to top (Fig. 48): medium to coarse grained sandstone, usually heterogenous, with shaly and siliceous cement and an average thickness of 25 m; a fine to medium grained

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 78

S O N A T R A C H

1

560

550

G E O L O G Y

-

O F

580

570

A L G E R I A

590

Puits injecteur gaz Puits producteur gaz Puits producteur huile

PLAN HUILE/EAU - 1958,50 m

Puits d'observation Puits de gaz non foré

E

Puits abandonné

AL-110 AL-107 DZ-1

Coupe figure 55

PLAN GAZ/HUILE - 1948 m

3180 AL-43

AL-523

D-532

AL-102

DZ-2

AL-534

AL-106

Y

AL-521

DZSE-1

AL-520

AL-39

AL-40

3180

AL-522

AL-27

AL-519 AL-44

AL-33

18

AL-28

B

AL-7 AL-6

AL-513

AL-531

AL-9

AL-111 AL-512

AL-45

AL-19

AL-20

AL-18 AL-10

AL-511

AL-37

AL-535

AL-16

AL-530 AL-529

AL-11 AL-8

AL-528

AL-2

AL-1

AL-15

AL-5

AL-17 ALB-1 AL-36

AL-527

AL-510

AL-524

3160

AL-536 AL-526

3160

00

19

F2 F1

LIMITE POSSIBLE

EN D'EXT

SIO

U N D

"F

3"

L

AL-525

ALW-1

3170

D-152 1800

I

0

AL-532

AL-12

AL-4 AL-21 AL-22

AL-514 AL-38

AL-24

AL-23

AL-515

AL-35 AL-34 00

AL-533

AL-25

AL-30

AL-29

ALC-1

D-252 AL-4 bis

AL-516

AL-41

00 19 AL-42

180

AL-13

AL-517 AL-31

3170

AL-26

AL-518

AL-32

DZS-1

AL-46

ALR-1

550

570

560

580

590 document SH/PED

Fig. 46 Champ de Alrar: isobathes au toit du réservoir "F3". Alrar Field: isobaths at the top of "F3" reservoir.

ciment parfois carbonaté et épais d'environ 5m; des grès quartzitiques de 1,5 m d'épaisseur et enfin, une succession de grès calcaires.

sandstone, sometimes with carbonate cement, of 5m average thickness; a 1.5 m quartzitic sand-stone and finally, an alternation of calcareous sandstones.

Les caractéristiques du réservoir sont généralement bonnes avec des valeurs moyennes de porosité de l'ordre de 15% et de perméabilité de l'ordre de 200 md. Son épaisseur est de 25 mètres. Les qualités de ce réservoir se détériorent vers la base.

Reservoir characteristics are generally good with average porosity values in the order of 15%, permeabilities in the order of 200 md and 25 m thickness. As a general rule, reservoir qualities tend to deteriorate towards the base of the formation.

Enfin, les caractéristiques du gisement sont légèrement meilleures à l'est qu'à l'ouest.

Finally, reservoir characteristics are better to the east of the field than to the west.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 79

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

S

N AL. 8

AL. 9

AL. 22

AL. 517

AL. 519

AL. 106

1850

? 1900

1950

Gaz Contacts actuels

0

1

2 km

Grès poreux

Huile Eau

Grès compacts (silicifiés)

document SH/PED

Fig. 47 Champ de Alrar: coupe nord-sud dans le réservoir "F3". Alrar Field: north-south section through "F3" reservoir.

CHAMP DE ZARZAITINE

ZARZAITINE FIELD

Il est situé à 1500 km au sud-est d'Alger à proximité de la frontière libyenne.

It is located close to the Libyan border, 1500 km to the southeast of Algiers.

HISTORIQUE

HISTORICAL BACKGROUND

Le champ de Zarzaïtine a été découvert en 1957 et fut mis en production en 1960. Il s'agit d'un gisement d'huile surmonté d'un gas-cap et soumis à un aquifère actif. Le gisement a été produit en déplétion naturelle jusqu'en décembre 1965. L'analyse du réservoir et de son comportement ont montré que plusieurs mécanismes de drainage sont entrés en jeu et ont contribué à la production dans des proportions variables:

Zarzaitine Field was discovered in 1957 and production started in 1960. It is essentially an oil producer, topped by a gascap and driven by an active aquifer. The field has been naturally producing until December 1965. Reservoir studies, reservoir behaviour as well as reservoir analysis clearly showed that a number of different drainage mechanisms where combined and have participated to various degrees in production:

• drainage par extension de gaz dissous

• solution gas-drive

• drainage par expansion du gas-cap • déplacement par poussée d'eau

50% 30% 20%

• gas-cap drive • water drive

Il resort de ces chiffres que la contribution de l'aquifère est modérée. Cette constatation conduisait à mettre en place dès 1966, une procédé de recupération secondaire par injection périphérique d'eau. La ligne de réinjection d'eau a été déplacée au fur et à mesure que le front huile/eau progressait. S C H L U M B E R G E R

50% 30% 20%

These figures show that the aquifer has only made a moderate contribution to production. This observation led in 1966 to the installation of a secondary recovery process by peripheral water injection. The water injection line was progressively moved as the oil/water front moved. W E C

I - 80

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

STRUCTURE Argiles supra F3

0

Argile noire à influence continentale nombreuses spores Hardground

Gamma Ray

Structurally the field is a very smooth monocline, moderately dipping (2 to 5 degrees) to the north-west and extending over 14 km in length and 7 km in width. It is bordered to the south and west by two major faults. A secondary fault system subdivides the zone into a number of smaller blocks (Fig. 49).

Faciès cordon littoral 5

Grès grossiers Foresets à pendage élevé

Ensemble 10

Zone stylolitisée à granulométrie plus fine

des

RESERVOIR cordons sableux 15

Faciès cordon littoral

The main reservoir is located in the Lower Devonian F4. It is found at a depth of approximately 1450 m and its thickness is some 70 m. The reservoir clearly displays vertical heterogeneities and has been subdivided into five units (Fig. 50). At the base of the reservoir, units I and II are of poor quality. The intermediate units, units III and IV, have good petrophysical qualities. The reservoir parameters of unit V are definitely poor. Finally in some areas of the field these last three units are totally absent by erosion. Zarzaitine Field also produces from lesser reservoirs such as the Carboniferous (units A, B2, B4, B6, B8 and D4) and the Upper Devonian F2.

Grès grossiers Foresets à pendage élevé

20 Zone stylolitisée à granulométrie plus fine Grès fin argileux à nombreux flasers 25

Complexe argilo-grèseux 30

Séquence 35 de progradation

Faciès dune sous-marine Grès moyen Foresets à pendage faible Argile noire à lentilles sableuses Faciès chenal Grès grossiers à la base Grès fins quartzitiques au sommet Galets mous à la base Flasers nombreux au sommet Grès argileux bioturbé Grès calcaires à nombreuses coquilles

.

Argiles noires à débris coquilliers

40 Argiles à ptéropodes

Argile noire Rares lentilles sableuses et pyriteuses Nombreux fossiles: brachiopodes, mollusques, tentaculites.

TIN FOUYE TABANKORT FIELD

Calcaire grèseux = banc repère 45

Complexe à sidérite, chamosite, phosphates document SH/PED

Fig. 48 Champ de Alrar: coupe schématique du réservoir "F3". Alrar Field: summarised section through "F3" reservoir.

The Tin Fouye Tabankort Field (TFT) is located 360 km SSE of Hassi Messaoud and 200 km north of In Amenas. The Ordovician is oil-impregnated over most of the north flank of Tin Fouye anticlinorium. The oil extension is bound to the east and to the west by two major faults, to the north by the aquifer and finally, to the south, by the gas-cap.

STRUCTURE

HISTORICAL BACKGROUND

La structure se présente comme un monoclinal assez régulier, à pendage modéré de 2 à 5 degrés au nord-ouest, s'étendant sur 14 km de long et 7 km de large. Deux accidents majeurs la limitent au sud et à l'ouest. Un système de failles secondaires la subdivise en plusieurs secteurs (Fig. 49).

The gas-cap of Tin Fouye Tabankort Field was discovered in 1961 in the well TFE-1. Oil was struck only in 1965 in the well TFEZ. Production started in May 1967 and increased in 1976 to a maximum daily oil production of 13,500 m3. A pressure maintenance program by peripheral water injection was implemented in 1980. The program enabled to stabilise pressures, to encrease production to 11,000 m3/d and to maintain the GOR within reasonable values.

RESERVOIR Le réservoir principal F4 est d'âge Dévonien inférieur. On le rencontre à des profondeurs d'environ 1450 m sur une épaisseur de l'ordre de 70 m. Le réservoir présente une hétérogénéité verticale qui a permis de le subdiviser en cinq unités distinctes (Fig. 50). Les unités I et II de qualités moyennes, surmontées par les unités III and IV de bonnes qualités, et l'unité V très médiocre. S C H L U M B E R G E R

STRUCTURE Tin Fouye Tabankort Field is part of a complex anticlinorium, extending over the whole region and consisting of a

W E C

II-81 - 81

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

570

575

580

III PLAN HUILE/EAU - 980 m

IV 3110

3110

II B 900

II A 90 0

IA 800 3105

700

3105

PLAN GAZ/HUILE - 712 m

IB Puits d'injection 3100

3100

Puits producteurs Failles 570

575

580 document SH/PED

Fig. 49 Champ de Zarzaïtine : isobathes au toit du Dévonien "F4". Zarzaitine Field : isobaths at the top of "F4" Devonian.

Le champ produit également à partir de réservoirs moins importants, les uns d'âge Carbonifère (unités A, B2, B4, B6, B8 et D4) et les autres d'âge Dévonien supérieur (F2).

number of structures aligned along major N-S trending faults. The reservoir is cross cut by a network of diverse oriented faults which delineate a number of north-south oriented compartments (Fig. 51). Fault throws are variable and often more than 100 m in the vicinity of the major faults. Fault dips are generally close to vertical with either normal or reverse movements. The formations encountered while

CHAMP DE TIN FOUYE TABANKORT Le champ de Tin Fouyé Tabankort (TFT) est situé à environ 360 km au SSE de Hassi Messaoud et 200 km au nord de In

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 82

S O N A T R A C H

1

Amenas. L'Ordovicien est imprégné d'huile sur une grande partie de la retombée nord de l'anticlinorium de Tin Fouye. L'extension de l'accumulation est délimitée à l'est et à l'ouest par deux accidents majeurs, au nord par l'aquifère et au sud par un gas-cap.

-

G E O L O G Y

∆t

LLS - LLD

O F

A L G E R I A

Toit F4

Argiles grèseuses supérieures

HISTORIQUE

S O M M E T

1400

Le gas-cap de Tin Fouyé Tabankort a été découvert en 1961 par le sondage TFE-1. L'huile n'a été rencontrée qu'en 1965 dans le forage TFEZ. La production a débutée en mai 1967 avec un pic de 13 500 m3/j atteint en 1976. Un maintien de pression par injection d'eau à la périphérie a été mis en oeuvre en 1980. Il a permis de stabiliser la pression, de remonter la production au niveau de 11 000 m3/j et de maintenir le GOR à des valeurs acceptables.

B A S E 1425

Mur F4

A R G I L E S G R È S E U S E S I N F É R I E U R E S

STRUCTURE document SH/PED

Le gisement de Tin Fouyé Tabankort fait partie d'un anticlinorium complexe d'extension régionale et comportant des structures alignées le long d'accidents majeurs. Le réservoir est recoupé par des failles d'orientation diverses qui délimitent des compartiments d'orientation sub-méridienne (Fig. 51). Les rejets sont très variables et peuvent dépasser cent mètres le long des accidents majeurs. Ces failles sont généralement sub-verticales, de type normal et parfois inverse. Les formations rencontrées vont du Précambrien au Crétacé incluant le réservoir Ordovicien. La couverture de ce dernier est assurée par 2000 m de dépôts sédimentaires souvent argileux.

Fig. 50 Champ de Zarzaïtine: coupe type du Dévonien "F4". Zarzaitine Field: summarised section of "F4" Devonian.

drilling range from Precambrian to Cretaceous and include the Ordovician reservoir. Its seal is composed of 2000 m of sedimentary overburden.

RESERVOIR

RESERVOIR

Le réservoir Ordovicien

The Ordovician reservoir

Il appartient à l'Ordovicien terminal et comprend les unités IV-3 et IV-2. Cette dernière, argilo-gréseuse, est surmontée par les argiles du Silurien. L'analyse géologique a permis de subdiviser le réservoir en deux ensembles superposés, communiquant verticalement (Fig. 52). Un ensemble supérieur montre une porosité de l'ordre de 9%, une perméabilité moyenne de 50md et des épaisseurs variant de 10 à 20 m. Un ensemble inférieur variant en épaisseur de 0 à 60 m montre des changements très rapides tant en puissance qu'en faciès. Les qualités de réservoir sont moins bonnes que celles de l'ensemble supérieur avec un maximum de porosité de 8% et une perméabilité moyenne de 15md..Les positions initiales des contacts de fluides montrent aussi des dispositions particulières tant pour le contact huile/eau que pour le contact gaz/huile.

This belongs to the late Ordovician complex and includes the units IV-3 and IV-2. This last unit, essentially sandy shales, is overlain by Silurian clays. Geological analysis has subdivided the reservoir into two superimposed entities which communicate vertically (Fig. 52). The upper unit, displays porosities in the order of 9%, an average permeability of 50md and thicknesses varying from 10 to 20 metres. The lower unit, whose thickness variations range from 0 to 60 metres, displays very rapid changes of facies and thicknesses. Reservoir qualities are much poorer than those of the upper unit. The maximum porosity is 8% while the average permeability is approximately 15md. The initial positions of fluid contacts also display specific dispositions both concerning the oil/water contacts and the gas/oil contacts. In the west, the

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 83

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

1642

1642 16 50

00

0 65

17

1

162

1

16 50

1600

00

1550

0

49

1550 1545

15

50

5

150

15

154

1700

1550

0

49

155

15

1601

16

15

49

00

16

7

157

1500

16

00

15

00

PLAN GAZ/EAU

PLAN HUILE/EAU 1500

0

1450

160

document SH/PED

Fig. 51 Champ de Tin Fouyé Tabankort: isobathes du toit de l’unité IV. Tin Fouye Tabankort Field: isobaths to the top of unit IV.

Le contact huile/eau a été rencontré, dans la partie occidentale, à 1645 m dans les sondages TFT-104, TFT-507 et TFT-236. Dans la partie centrale, il a été mis en évidence à 1649 m au puits TFT 502. Dans la partie orientale, il est présent à deux profondeurs différentes, l'une à 1643 m au niveau de TFT-12 et l'autre, plus à l'est, à 1621 m au puits TFT-210. Enfin au sud-est ainsi que plus au sud, le plan d'eau se trouve à 1605 m à TFE-52 et 1568 m à TFT-3. Le contact gaz/huile se trouve, dans les parties centrales et orientales, respectivement à 1545 m au puits TFT-235 et 1643 m au puits TFT-2. Dans les parties occidentales et septentrionales, il a été rencontré à 1549 m.

oil/water contact was found at 1645 m in the wells TFT-104, TFT507 and TFT-236. In the centre, it was seen at 1649 m in well TFT 502. In the east its was found at two different depths, the first at 1643 in the well TFT-12 and the second, located more to the east, at 1621 m in well TFT-210. Finally to the south-east and to the south the water table is found at 1605 m in TFE-52 and 1568 m in well TFT-3. In the central and eastern parts the gas/oil contact were respectively found at a depth of 1545 m in well TFT-235 and deeper down at 1643 m in well TFT-2. In the western and northern parts the contact is found at 1549 m.

Piègeage par hydrodynamisme

Hydrodynamic trapping

La hauteur des hydrocarbures excède souvent la fermeture structurale quand elle existe. Les interfaces gaz/huile et gaz/eau correspondent à un plan commun dans la majorité des puits. En revanche, l'interface huile/eau varie d'un sondage à l'autre.

The height of the hydrocarbon column is often in excess of the actual structural closure height when it exists. The gas/oil and gas/water interfaces essentially correspond to planes. However, the oil/water interface tends to fluctuate from one

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 84

S O N A T R A C H

1

La coupe géologique N-S (Fig. 53) de la partie orientale du champ représente le profil des différentes interfaces rencontrées. Ceux-ci montrent bien que le contact huile/eau s'abaisse de 1549 m au puits TFT-305 à 1643 au puits TFT-12. Le contact gaz/huile reste pratiquement inchangé.

GAMMA RAY

O F

NEUTRON Porosité équivalent calcaire 10

8

6

4

A L G E R I A

POROSITÉ MOYENNE 5 7,5 10 12,5

S U P É R I E U R

150

2030

L'accumulation d'huile se présente donc comme un biseau entre la surface inclinée du plan d'eau et le contact horizontal gaz/huile fixé à 1549 m.

G E O L O G Y

LITHO.

2025 0

-

Ainsi, la distribution des fluides dans l'Ordovicien de Tin Fouyé Tabankort est contrôlée par un courant hydrodynamique de l'aquifère.

2040

E N S E M B L E

2035

CHAMP DE RHOURDE EL BAGUEL 2055

Le gisement de Rhourde El Baguel est situé à 80 km à l'est de Hassi Messaoud sur la bordure ouest du bassin de Ghadamès. 2060

HISTORIQUE Rhourde El Baguel a été découvert en 1961. Sa mise en production date d'août 1963 avec le sondage RB-1 qui produit, à partir d'une importante accumulation d'huile, dans les quartzites du Cambrien. Il s'agit d'un gisement d'huile initialement trés sous-saturée avec une pression statique d'origine de 403 kg/cm2 et une pression de bulle de 166 kg/cm2.

2065

PERMÉABILITÉ HORIZONTALE 100 50

10 5

1,0 0,5

document SH/PED

Fig. 52 Champ de Tin Fouyé Tabankort: log du réservoir ordovicien (TFT-36). Tin Fouye Tabankort Field: log of the Ordovician reservoir (TFT-36).

Une injection d'eau pilote a été installée en 1976 sur le flanc est du champ. L'extension de ce procédé n'a pas encore été retenu.

well to another. The N-S geological section (Fig. 53) through the eastern part of the field shows the profile of fluid interfaces. It is clearly observable that the the oil/water contact slopes down from 1549 m at well TFT-305 to 1643 at well TFT-12. The gas/oil contact remains for its part practically constant.

STRUCTURE La structure du champ de Rhourde El Baguel est un brachyanticlinal d'environ 10 km sur 5 km dont l'axe est orienté NE-SO (Fig. 54) avec une fermeture structurale de l'ordre de 700 m. La structure est limitée sur ses flancs est et ouest par de grands accidents qui font partie du système régional de la dorsale complexe d'Amguid-El Biod-Hassi Messaoud.

S C H L U M B E R G E R

E N S E M B L E

2050

I N F É R I E U R

2045

Un gradient, dirigé du SE vers le NO, met le gas-cap en contact avec l'huile, dans la partie nord de l'anticlino-rium, et en contact direct avec l'aquifère sur ses flancs est et sud.

The oil accumulation is thus a wedge materialized by the water table's sloping surface and the horizontal surface of the gas/oil contact set at 1549 m. Thus the fluid distribution within the Ordovician of Tin Fouye Tabankort is controlled by an hydrodynamic current within the aquifer, with a gradient oriented from SE to NW. It puts the gas-cap into contact with the oil in the northern part of the anticlinorium

W E C

I - 85

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

S

1500

N

TFT - 305

TFE - 3 TFE - 6

GAZ/EAU

1550

TFT - 1 HUILE/EAU

TFT - 52 1600

TFT - 42 TFT - 12

1 km

50

00

1650 m

17

16

50

16

1600

-1650 -1640 -1630

CONTACT GAZ/HUILE -1549

-1620 00

16

0 155

50

1550

150

0

1550

00

-1600 15

1700

15

-1610 1550

-1590 -1580

00

15

00

15

00

00

16

1500

16

1500

1500

0

1450

160

CONTACT GAZ/EAU -1579

Ensemble supérieur

Ensemble inférieur

00

15

00

16

0

160

Isobathes de l'interface Huile/Eau (en côte absolue) document SH/PED

Fig. 53 Champ de Tin Fouyé Tabankort: positions des interfaces fluides dans le réservoir ordovicien. Tin Fouye Tabankort Field: positions of the fluid interfaces within the Ordovician reservoir.

Le gisement de Rhourde El Baguel est situé dans un piège structural faillé, en forme de horst-anticlinal. Il est bien défini par les données provenant de 36 puits. Deux grandes phases tectoniques ont affecté la région et ont modelé sa structure.

while on its eastern and southern flanks the oil contact is with the aquifer.

RHOURDE EL BAGUEL FIELD The field is located on the western fringe of Ghadames Basin, 80 km to the east of Hassi Messaoud.

Dans une première phase d'âge Paléozoïque supérieur (fin Carbonifère), la région a subit une surrection importante et une érosion profonde. L'absence de sédiments d'âge Paléozoïque supérieur en témoigne. Le Paléozoïque est parfois érodé aussi profondément que le Cambrien (Hassi Messaoud, Baguel). Les sédiments mésocénozoïques S C H L U M B E R G E R

HISTORICAL BACKGROUND The Rhourde El Baguel Field was discovered in 1961. It was put into production in August 1963 with well RB-1 and produces W E C

I - 86

S O N A T R A C H

1

31

00

30

00

31

29

00

30

00

290

0

16

0

29

33

28

10

00 30

280

00

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

from a large accumulation set within Cambrian quartzitic sandstones. It was initially an under-saturated oil accumulation with a static pressure of 403 kg/cm 2 and a bubble point pressure of 166 kg/cm2.

905

30

-

11

32 3A

27

00

00

27

2600

29

35

0 320

3B

100

27

19

22

00

00

2900

25

26

25 00

3000

00

12

24

21

2800

00

3100

8

26

5

100

A pilot injection program was started in 1976 on the eastern flank of the field and extended more to the north with two other wells, in 1984 and 1989. After water breakthrough, the wells produced by gas lift. This recovery method is not yet in use .

6

STRUCTURE The structure of Rhourde El Baguel is a brachyanticline of 10 km in length and 5 km in width with a NE-SW oriented axes (Fig. 54). The structural closure of the order of 700 m. On its eastern and western flanks, the structure is bound by major faults which are part of the regional structural complex of the Amguid-El Biod-Hassi Messaoud dorsal. Rhourde El Baguel accumulation is located within a faulted structural trap, shaped as a horst-anticline. It has been well delineated by data gathered from 36 wells. The area was influenced by two major tectonic phases which contributed to the formation of the structure.

14 24

Rb 1 17 28 9 18

0

260

7b

00

28

26

7

95

23

95

20

2700

00

13

29

NA 15

2

2800

2900

0

300

3000 905 document SH/PED

Fig.54 Champ de Rhourde El Baguel: isobathes au toit du Cambrien. Rhourde El Baguel Field: isobaths to the top of Cambrian.

In the first phase, during Upper Paleozoic times (Late Carboniferous) the area was subjected to major uplifting movements as well as to deep erosional cycles. As testified by the absence of Upper Paleozoic sediments, the Paleozoic has sometimes been eroded as deep as the Cambrian levels (Hassi Messaoud, Baguel). As a result, Middle Cenozoic sediments unconformably overlay Cambro-Ordovician formations (Hercynian unconformity). In the second phase, the Austrian phase of the Alpine orogeny, the structuring previously initiated was continued.

reposent alors en discordance sur le Cambro-Ordovicien (discordance hercynienne). Dans un deuxième temps, la phase alpine, dite autrichienne, continue de modeler les structures antérieures

RESERVOIR

RESERVOIR

Cambrien

Cambrian

Il constitue le niveau productif de Rhourde El Baguel. L'épaisseur variable est de l'ordre de 600 mètres. Cet horizon se divise en deux formations, à la base les grès de Hassi Messaoud et au sommet l'argilo-gréseux de l'Oued Mya. Les grès de Hassi Messaoud sont subdivisés en trois lithozones désignées de bas en haut par R3, R2 et Ra. Elles sont généralement constituées de grès, de quartzites et de grès quartzitiques fracturés. L'ensemble présente des structures à stratification entrecroisées avec de minces intercalations argileuses. Ces niveaux sont parfois argileux et comportent des passées

It is the producing level in Rhourde El Baguel. Its thickness varies and is of the order of 600 metres. The Cambrian has been divided into two formations, at the base the Hassi Messaoud sandstones and at the summit the Oued Mya shaly sandstones. The Hassi Messaoud sandstones are in turn subdivided into three lithological zones designated from base to top as R3, R2 and Ra. They usually are made of highly fractured sandstones, quartzites and quartzitic sandstones. They usually display cross laminated sedimentary structures alternating with shaly interbeds. These levels may sometimes be

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 87

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

plus ou moins grossières ou conglomératiques . L'épaisseur de cet ensemble est de l'ordre de 500 mètres.

shaly and may comprise coarse to conglomeratic zones. The overall thickness of the zones is on the order of 500 metres.

La série argilo-gréseuse de l'Oued Mya est constituée de deux ensembles: à la base, les grès d'El Gassi, d'environ 50 m d'épaisseur et d'âge incertain, comprenant le niveau Ri (R isométrique), formé de grès quartzitiques argileux, fins à moyens, à stratification horizontale, fracturés, avec des joints stylolithiques; au dessus, une zone datées de l'Ordovicien dite zone des alternances dont l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 50 m avec des alternances de niveaux argileux, silteux et gréseux à Tigillites. Le réservoir est en fait très laminé. Il peut être encore plus divisé soit, pour le niveau Ri en Ri et Ri-2, pour le Ra en Ra et Raa et enfin les niveaux R2 et R3.

The Oued Mya shaly sandstone formation comprises two levels. At the base, the El Gassi sandstones, some 50 m in thickness, whose age is uncertain, form the Ri (R isometric). It is made of horizontally laminated fine to medium grained shaly quartzitic sandstones with stylolitic joints. Above, a succession of levels of Ordovician age are designated as the alternation zone. Its mean thickness is 50 m and it is made of alternating levels of shales, silts and sandstones with Tigillites. This reservoir is in fact very laminated and can be further subdivided into Ri and Ri-2 for Ri, and into Ra and Raa for Ra, and finally levels R2 and R3.

Rhourde El Baguel - gisement fracturé

Rhourde El Baguel - fractured reservoir

Le réservoir de Rhourde El Baguel constitue un exemple particulier de gisement fracturé. L'analyse d'environ 3000 m de carottes provenant de nombreux puits a permis de tirer les conclusions suivantes: • l'intensité de fracturation dépend de la compétence des roches, ainsi les quartzites Ri, Ra et Raa sont plus fracturées que les grès argileux de R2 et R3; • la fracturation est localement plus intense au voisinage immédiat des failles.

The reservoir of Rhourde El Baguel is a noteworthy example of a fractured reservoir. Analysis of some 3000 m of core extracted from numerous wells has led to a number of conclusions:

Cette fracturation n'intéresse pas la totalité du gisement. En effet les analyses des remontées de pression des puits ne montrent pas toutes des comportements de double porosité.

This fracturation does not affect the whole of the field. The fact is that pressure build-up analysis of the wells do not show dual porosity characters on all the wells.

CHAMP DE GASSI TOUIL

GASSI TOUIL FIELD

Gassi Touil est un anticlinal faillé situé dans le bassin triasique, à 150 km au sud de Hassi Messaoud.

Gassi Touil is a faulted anticline located in the Triassic basin,

HISTORIQUE

HISTORICAL BACKGROUND

La structure de Gassi Touil a été reconnue par sismique et gravimétrie. GT-1, le premier puits implanté en juillet 1960 a prouvé la présence d'huile dans le Trias argilo-gréseux supérieur (TAGS), dans le Trias carbonaté (Trias intermédiaire) ainsi que dans le Trias argilo-gréseux inférieur (TAGI). La production d'huile du TAGI date de 1963 avec la complétion du puits GT-3. L'exploitation s'est poursuivie en déplétion naturelle jusqu'en 1974, date à laquelle l'injection de gaz dans le gas-cap assure un maintien partiel de pression.

The structure of Gassi Touil was recognized through seismic and gravimetry. GT-1, the first well, drilled in July 1960, proved the presence of oil in the upper Triassic shaly sandstone levels (TAGS), in the calcareous Triassic (intermediate Triassic) as well as in the lower Triassic shaly sandstones (TAGI). The TAGI started producing oil in 1963 once well GT3 was completed. Production was continued under natural pressure until 1974 at which date gas injection in the gas-cap was used to maintain production pressures. The TAGS also produced oil under natural pressure in 1964. Since 1974, pressure was maintained by gas injection.

S C H L U M B E R G E R

• the density of fracturation depends on rock strength and Ri,

Ra and Raa quartzites are more intensely fractured than R2 and R3 shaly sandstones; • fracturation is locally more intense at the immediate proximity of a fault.

150 km south of Hassi Messaoud.

W E C

I - 88

S O N A T R A C H

1

Le TAGS est produit par dépletion naturelle, son gas-cap a été mis en production à partir de 1976 pour les besoins de la réinjection à Hassi Messaoud.

G E O L O G Y

-

O F

A L G E R I A

260

2200

52

35

210

0

210

0

2200

12

STRUCTURE La structure de Gassi Touil est un anticlinal d'axe nord-sud d'une vingtaine de kilomètres de long sur environ quatre kilomètres de large. Le pendage maximum est de l'ordre de 25 degrés. La dénivelée structurale atteint 800 m au top de la structure. En fait cet anticlinal comprend trois culminations avec chacune un gas-cap (Fig. 55).

1800

101

19

11

1700

5

160

0

42

150

0

3370

i1

2

3370

24

i5

32

16 118

41

La structure est limitée à l'ouest par une série de failles normales à rejet important excédant quelques centaines de mètres. Ces failles font partie du système régional de la dorsale Amguid-El Biod.

Coupe figure 57

115

25

117

44 28

45

113

4

8 20

39

38

46

116

14

Le périclinal nord est recoupé par une faille est-ouest dont le rejet avoisine 200 mètres. Le flanc nord-est est affecté d'une faille rejoignant la précédante. Son rejet, variable, d'environ 200 m au nord, diminue progressivement en direction du sud où elle s'estompe totalement.

3365

6

i10

3365

23 K-1 i3 i6

119 17 40

1700

i9b

1500

10

27

1900

1 1600

Durant les phases hercyniennes et autrichiennes la région a été soumise à une activité tectonique importante. La structure de Gassi Touil a surtout été formée durant la phase autrichienne. Cette phase est aussi responsable de l'intense érosion des séries mésozoïques et parfois même de leur absence.

11

51 i2

34

22

E.1 2000 2100

i8 110

1800

31

E.3

43

3360

13

3360 E.2

48 18

RESERVOIR

53

33

50

3 30

Paléozoïque

112 15

Il comprend essentiellement un Cambro-Ordovicien complet et un Silurien dont il ne subsiste que la base argileuse. Il ne présente aucun intérêt pétrolier et par conséquence peu de puits l'ont traversé (Figs. 56 et 57).

Contact G/H - 1650 m

47 114

26 7

Contact H/E - 1967 m

A la fin de la phase hercynienne, on assiste aux dépôts transgressifs des premiers termes du Mésozoïque. Ces premières formations, datées du Trias, constituent les réservoirs de Gassi Touil. Elles sont suivies du Lias.

36

19

29

1900

0 170 800 1

Mésozoïque

21

49 9

2000 2100

3355

00

20

00

Coupe figure 56

260 document SH/PED

Fig. 55 Champ de Gassi-Touil: isobathes au toit du TAGI. Gassi-Touil Field: isobaths to the top of TAGI.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 89

S O N A T R A C H

3355

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

Le Trias argilo-gréseux inférieur (TAGI) (Fig. 58) est un ensemble continental de 100 m d'épaisseur. Il s'est déposé transgressivement en épandage sur une pénéplaine héritée de la phase hercynienne.

STRUCTURE Gassi Touil structure is a N-S oriented anticline extending over 20 km and 4 km in width. The maximum dip is of 25 degrees while the structural height is 800 m at the top of the structure. In fact the anticline comprises three structural highs, each having its own gas-cap. (Fig. 55). It is bound to the west by a succession of normal faults with large throws exceeding a few hundred metres. The faults are part of the regional structural system pertaining to the Amguid-El Biod dorsal. The north pericline is cut through by an E-W oriented fault whose throw is close to 200 m. Its north eastern flank is influenced by a fault rejoining the preceding. Its variable throw, approximately 200 m to the north, progressively diminishes and totally dwindles out to the south During the Hercynian and Austrian phases the area was submitted to an intense tectonic activity. Gassi Touil structure was mainly formed by the Austrian phase. This phase is also responsible for the intense erosion that affected the Mesozoic formations and often accounted for their absence.

Il est constitué d'intercalations argilo-gréseuses. Les grès du réservoir avoisinent 16% de porosité moyenne. La colonne d'huile dépassant les 300 m de hauteur est surmontée par un important gas-cap. Le Trias carbonaté est un ensemble argilo-dolomitique de 150 m. Vers la base une série d'une trentaine de mètres de grès argilo-silteux constitue souvent un bon réservoir. Son sommet fait de dolomie est un excellent repère sismique. Le Trias argilo-gréseux supérieur (TAGS) est composé d'une succession d'argiles et de grès. Sa lithologie lui confère un caractère continental. Certains auteurs en font un dépôt deltaïque. Ses propriétés pétrophysiques sont généralement bonnes. A l'origine il s'agissait d'un réservoir à gas-cap doté d'une colonne d'huile voisine de 150 m. (Fig. 59)

RESERVOIR

La couverture est assurée par les épaisses séries argileuses du Lias et les dépôts salifères qui s'y développent.

Paleozoic It is made of a Cambrian and Ordovician succession followed by Lower Silurian shale levels. Its has no real hydrocarbon potential and has not been extensively drilled (Figs. 56 et 57).

Mesozoic The Mesozoic was transgressively deposited at the end of the Hercynian phases. Its early formations, dated from Triassic, constitute the reservoirs of Gassi Touil. They are overlain by the Liassic. The Lower Triassic shaly sands (TAGI) (Fig. 58) are continental deposits (100 m). They were deposited as sheet

GT 52 GT 12 N

GT i5 2500

GT 38 5000

7500

GT K1 10000

GT i2 12500

GT 33 15000

-1250

-1500

-1750

GT 32

GT 7 GT 49 S

17500

-1000

O

GT I1 500 m

1000

-1000 m

top TAG S mur TA GS

GT I5 1500

2000

GT 24 2500

3000

3500

GT 42 4000

E

Top argileux Top TAGS mur TAGS

-1250

top TAG I mur TAG I

top banc silteux mur banc silteux top TAGI -1500

Contact gaz/huile -1650 m

mur TAGI

Contact gaz/huile -1650 m Contact eau/huile -1967 m

-1750

-2000

Contact eau/huile -1967 m

-2250

document SH/PED

document SH/PED

Fig. 56 Champ de Gassi-Touil: coupe structurale nord-sud. Gassi-Touil Field: north-south structural cross-section. S C H L U M B E R G E R

Fig. 57 Champ de Gassi-Touil: coupe structurale est-ouest. Gassi-Touil Field: east-west structural cross section. W E C

I - 90

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A

flows over the Hercynian peneplane. They are made of alternating sand and shales. The reservoir sands display an average porosity close to 16%. The oil column reaches over 300 m and is topped by a large gas-cap. The calcareous Triassic is made of 150 m of clay and dolomite. Towards its base, 30 m of shaly and silty sandstone is often a good reservoir. To the top, a dolomitic bed constitutes an excellent seismic horizon. 0

Gamma-Ray

100

Sonic

65

The Upper Triassic (TAGS) is a succession of sandstones and shales, displaying deltaic characteristics. Their petrophysical properties are good. The original oil column (150 m) was topped by a gas-cap (Fig. 59). The Liassic, the cap rock to the TAGS reservoirs, is composed of thick clays at the base overlain by salt formations.

UNITÉ A

I N F É R I E U R

0

Gamma-Ray

100

Sonic

65

UNITÉ B

I U

P

É

R

Alternance de grès fin à grossier, argilosiliceux, gris-blanc ou beige et d'argile indurée silteuse brun-rouge, grise, verte ou beige

S

UNITÉ B

E

U

X

UNITÉ C

S

Alternance de grès fin ou moyen, argileux ou argilo-siliceux, gris, beige ou blanc et d'argile indurée silteuse, brun-rouge et gris-vert

O

-

G

T R I A S

R

È

A R G I L O - G R È S E U X

E

U

R

UNITÉ A

R G

I L

UNITÉ C

A S

A

UNITÉ D

R

I

Discordance Hercynienne

S I L U R I E N

T

UNITÉ D

Argile indurée gris-clair, beige, brun-rouge et gris-vert

document SH/PED

Fig. 58 Champ de Gassi-Touil: log du réservoir du TAGI. Gassi-Touil Field: log of the TAGI reservoir. S C H L U M B E R G E R

document SH/PED

Fig. 59 Champ de Gassi-Touil: log du réservoir du TAGS. Gassi-Touil Field: log of the TAGS reservoir. W E C

I - 91

S O N A T R A C H

1

-

G E O L O G I E

D E

L ' A L G E R I E

BIBLIOGRAPHIE ABED S. (1982) - Lithostratigraphie et sédimentologie du Jurassique moyen et supérieur du Djebel Amour (Atlas Saharien central, Algérie). Thèse 3 e cycle,

BOUDJEMA A. (1987) - Evolution structurale du bassin pétrolier “triasique” du Sahara nord occidental (Algérie). Thèse Université, Université P. et M. Curie-Paris.

Université de Pau. BOUMENDJEL K. (1987) - Les Chitinozoaires du Silurien supérieur et Dévonien du Sahara algérien : cadre géologique, systématique, bisostratigraphique. Thèse 3e cycle,

ABDESSELAM ROUIGHI F. (1989) - Spores acritarches et chitinozoaires du Dévonien de la sinéclise Illizi-Rhadamès (Algérie) systématique et biostratigraphie (Sahara algérien). Thèse 3e cycle,Université P. et M.Curie-Paris.

Université de Rennes. BOUZID A. E. (1992) Etude multidisciplinaire d’un bassin saharien près d’In Salah

ACHAB A. (1970) - Le Permo-trias saharien : associations palynologiques et leurs applications en stratigraphie. Thèse 3e cycle, Université d’Alger.

(Algérie) : apport de la magnétotellurique. Thèse Université, Université de Montréal. BRELLAH A. (1986) - Contribution à l’étude géophysique de la cuvette de Sbaa par l’interprétation des données de sismique réflexion. Thèse 3e cycle, Université P. et

AIT OUALI R. (1982) - Etudes des stades diagénétiques des séries carbonatées du Jurassique terminal des Monts des Aurès et des Oulad Nail (Algérie). Thèse 3e cycle,

M.Curie-Paris.

Université de Pau. CABY R. (1970) - La Chaîne pharusienne dans le nord-ouest de l’Ahaggar (Sahara AISSAOUI D. (1979) - Les séries carbonatées supérieures des Aurès-Hodna (Algérie): sédimentogenèse et diagenèse syn-sédimentaire. Thèse 3 e cycle,

central, Algérie) : sa place dans l’orogenèse du Précambrien supérieur en Afrique. Thèse 3e cycle, Université Montpellier.

Université P. et M. Curie-Paris. CANDILIER A.M. (1979) - Etude palynologique du Dévonien terminal du Carbonifère inférieur du Bassin d’Illizi (Fort-Polignac) Algérie. Thèse 3e cycle,

AISSAOUI D. (1984) - Les structures liées à l’accident sud-atlasique entre Biskra et le Djebel Manndra, Algérie :évolution géométrique et cinématique. Thèse 3e cycle,

Université des Sciences et Techniques de Lille.

Université L. Pasteur-Strasbourg. ASSES A. (1987) - Analyse des diagraphies de forage, séquences sédimentaires et

CHATEAUNEUF J.J. (1964) - Etude palynologique de la limite GothlandienDévonien dans quelques sondages sahariens. Thèse 3 e cycle, Université de

paléogéographie des séries argilo-gréseuses déposées au passage Silurien-

Strasbourg.

Dévonien dans la synéclise est-saharienne : bassin d’Illizi et partie algérienne de Ghadamès. Thèse 3e cycle, Université de Pau.

CHIARELLI A. (1973) - Etude des nappes aquifères profondes : Contribution de l’hydrogéologie à la connaissance d’un bassin sédimentaire et à l’exploration. Thèse

BASSOULET J.P. (1973) - Contribution à l’étude stratigraphique du Mésozoïque de l’Atlas saharien occidental (Algérie). Thèse 3e cycle, Université P. et M. Curie-Paris.

Doct. Etat, Université de Bordeaux. CONRAD J. (1984) - Les séries carbonifères du Sahara central algérien : stratigra-

BEGHOUL M.S. (1991) - Apport et contribution de l’analyse des diagraphies à la

phie, sédimentation, évolution structurale. Thèse Doct. Etat, Université Aix-Marseille.

connaissance d’un bassin sédimentaire : application au bassin de Timimoun (Algérie). Thèse 3e cycle, Institut de Géologie de Strasbourg.

DOUIHASNI M. (1976) - Etude géologique de la région d’AinOuarka

BEKKOUCHE D. (1992) - Le Silurien supérieur-Dévonien inférieur du bassin de

Boussemghoun (partie centrale des monts des Ksours) : analyse structurale. Thèse 3e cycle, Université d’Oran.

Ghadamès (Sahara oriental algérien) : lithostratigraphie, sédimentologie et diagénèse des réservoirs gréseux. Thèse 3e cycle, Université J. Fourier-Grenoble.

DRID M. (1989) - Sur quelques aspects de la diagénèse organique et minérale dans le bassin de Timimoun et le sillon de Sbaa (Sahara Central algérien). Thèse 3e cycle,

BELMECHERI A. (1985) - Contribution à l’étude géologique et structurale de la

Université de Bordeaux.

région de l’Ahnet-Timimoun par sismique réflexion et apport des pseudodiagraphies d’impédance acoustique à l’interprétation stratigraphique. Principe et applica-

FARES KHODJA F. (1968) - Contribution à l’étude stratigraphique et micropaléon-

tion : Sahara occidental algérien. Thèse Université, Université de Bordeaux.

tologie du Jurassique du Tell algérien (massif culminant) de l’Ouarsenis-Oued Foddamassif de la plaine du Chelif-Babor. Thèse 3e cycle,Faculté des sciences de Paris.

BENAMRANE O. (1987) - Diagraphie et sédimentologie : Une combinaison efficace pour l’étude des bassins et l’exploration des pièges stratigraphiques d’hydrocarbures (Trias du bassin de Oued Mya-Algérie). Thèse 3e cycle, Université P. et M. Curie-Paris.

GAUTIER J.M. (1971) - Fracturation du champ d’Hassi-Messaoud nord (Algérie) : étude tectonique analytique. Thèse 3e cycle, Université L. Pasteur-Strasbourg.

BEN RABAH B. (1985) - Etude sédimentologique, pétrographique : pétrophysique

GHANDRICHE H. (1991) - Modalités de la superposition de structures de plisse-

et diagénétique des réservoirs cambro-ordoviciens du gisement d’El Gassi (Sahara

ment-chevauchement d’âge alpin dans les Aurès (Algérie). Thèse Université,

septentrional Algérie). Thèse Doct. Ing., Université de Franche-Comté-Besançon.

Université Paris Sud-Paris.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 92

S O N A T R A C H

1

GUARDIA P. (1975) - Géodynamique de la marge alpine du continent africain d’après l’étude de l’Oranie nord-occidentale : relations structurales et paléo-géographiques entre le Rif externe, le Tell et l’avant pays atlasique. Thèse 3e cycle, Institut Polytechnique Méditerranéen de Nice. GUIRAUD R. (1973) - Evolution post-triasique de l’avant pays de la chaîne alpine en Algérie : d’après l’étude du bassin du Hodna et des régions voisines. Thèse 3e cycle, Université de Nice. HAMEL A. (1988) - Etude géologique des grès triasiques du gisement pétrolier de Hassi R’Mel (Algérie) : caractérisation, extension et milieu de dépôt. Thèse 3e cycle, Université de Franche-Comté-Besançon. KAZI TANI N. (1986) - Evolution géodynamique de la bordure nord-africaine : le domaine intraplaque nord-algérien : approche mégaséquentielle. Thèse 3e cycle, Université de Pau. LAFFITE R. (1939) - Etude géologique de l’Aurès (Algérie). Propositions données par la Faculté. Thèse 3e cycle, Faculté des sciences d’Alger. MEGARTSI M. (1972) - Etude des structures circulaires du nord-est d’Illizi (ex Fort Polignac) : Sahara nord-occidental. Thèse 3e cycle, Faculté des sciences d’Alger. MESSAOUDENE N. (1990) - Etude de la formation et de l’inhibition des dépôts de sulfate de baryum dans le champ pétrolier : application au champ algérien de Tin Fouyé Tabankort. Thèse 3e cycle, Institut National Polytechnique de Toulouse. MOHAMED ALI A. (1987) - Investigation of ground resources in the North Central Algerian Sahara. Thèse 3e cycle, Université de Bratislava. OULEBSIR L. (1998) - Acritarches et chitinozoaires dans l’Ordovicien du bassin de Oued Mya (Sahara, Algérie) : biostratigraphie et paléoenvironnement. DEA, Université P. et M. Curie-Paris. SAADALLAH A. (1987) - Le massif cristallophyllien d’El-Djazair (Algérie) : évaluation d’un charriage à vergence nord dans les intermides des Maghrebides. Thèse 3e cycle,Université d’Alger. SEBBAR A. (1986) - Foraminifères et algues calcaires duCarbonifère inférieur (Viséen sup., Serpukhovien), Teniet en Nakla, Djebel Arlal et de l’Oued Saoura, du bassin de Bechar (Sahara sud oranais, Algérie) : utilisation paléobiogéographique. Thèse 3e cycle, Université P. et M. Curie-Paris. TAKHERIST D. (1990) - Structure crustale, subsidence mésozoïque et flux de chaleur dans les bassins Nord Sahariens (Algérie) : apport de la gravimétrie et des donnée de puits. Thèse 3e cycle, Université de Montpellier. VILLA J.M. (1980) - La chaîne alpine d’Algérie Orientale et desconfins algérotunisiens. Thèse Université, Université P. et M. Curie-Paris.

S C H L U M B E R G E R

W E C

I - 93

S O N A T R A C H

-

G E O L O G Y

O F

A L G E R I A