(Tassilis Oua - N - Ahaggar. Hoggar). Algérie. Contribution des images Landsat 7 ETM+ à la cartographie géologique et structurale du Bassin de Tin Séririne. (Tassilis Oua - N - Ahaggar. Hoggar). Algérie. L. GUERGOUR1 et K. AMRI2 LGGIP FSTGAT/USTHB Laboratoire de Géodynamique Géologie de l’Ingénieur et Planétologie 1. DREQ-CRND. COMENA. BP43 Draria. Email : lazhar2001dz@yahoo.fr 2. LGGIP. FSTGAT/USTHB. BP32 bab Ezzouar. Email : amrikamel@gmail.com JAS 09, Alger 8 au 11 Novembre 2009

Les travaux de cartographie géologique entrepris par les différentes équipes du COMENA depuis 1987 dans ce bassin entrent dans le cadre de l’exploration et la prospection minière. Ces différents travaux ont montré que ces accumulations se situent à la base des cycles sédimentaires, une cartographie lithologique et structurale précise s’avère nécessaire. En raison de l’immensité et de l’inaccessibilité du terrain, cette opération n’a pu être complétée, raison pour laquelle nous avons envisagé avec la collaboration de collègues du LGGIP (FSTGAT-USTHB), de faire usage de la technologie de télédétection qui nous offre une vue synoptique permettant de bien corréler ses limites.

PLAN DE L’EXPOSE Introduction. - Localisation géographique - Cadre géologique II. Moyens utilisés. - Présentation des données spatiales III. Traitement numérique des données satellitaires du Bassin de Tin Seririne. - Approche méthodologique - rehaussement spectral - Analyse en composantes pricipales - Rapports des bandes spectrales. - Filtrages: . Textural . Directionnel. - Analyse et interprétation de la carte linéamentaire. IV. Conclusion et perspectives

I. INTRODUCTION Log litho- stratigraphique du Bassin de Tin Seririne Môle d’Issalane I. INTRODUCTION 6° et 8° Longitude Est 20° et 22° latitude Nord Môle de In Guezzam Log litho- stratigraphique du Bassin de Tin Seririne SITUATION GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE DU BASSIN DE TIN SERIRINE

II. MOYENS UTILISES Couverture en données spatiales: Le Bassin de Tin Seririne est couvert par deux scènes de Landsat ETM+7: Elp191r.0457t20000410 et Elp191r0467t20000410 géoréferencées dans le système de projection UTM en zone 32 avec le datum WGS84. Le radiomètre Landsat produit huit bandes spectrales: ETM1,2 et 3 dans le visible. ETM 5 et7 dans le moyen infrarouge. ETM4 dans le proche infrarouge ETM6 dans l’infrarouge thermique.. ETM8 dans le panchromatique. Documents auxiliaires: Fonts topographiques des feuilles: In abbegui, In attei, In azzaoua, In guezzam au 1/200000 IGN 1972. et carte géologique ( Cartes COMENA,Doc. Sonatrach) Logiciels Logiciels de traitement des données satellitaires Logiciels de graphisme: II. MOYENS UTILISES

III. Traitement numérique des données satellitaires du Bassin de Tin Seririne. Approche d’investigation de l’information géologique à partir des images Landsat ETM+

Le rehaussement spectral C est une amélioration de la dynamique de l’image, elle consiste à étaler les valeurs spectrales originales vers des valeurs optimum (faibles ou fortes) de façon à augmenter le contraste de l’image. Dans le cas du bassin de Tin-Seririne nous avons utilisé les bandes; ETM+7,ETM+3 et ETM+1 codés respectivement R-G-B.

Scroll: [409x544] Range: (Full Band R: Stretch (Mosaic (Band 1):mosaic band7.4546):LAZ1[Linear {47.31,58.6727}] G: Stretch (Mosaic (Band 1):mosaic band3.4546):LAZ2 [Linear {39.85,71.2042}] B: Stretch (Mosaic (Band 1):mosaic band1.4546):LAZ3 [Linear {41.91,55.3600}] Image : [400x400] Range: (6131:6530,1333:1732) Zoom : [200x200] Range: (6201:6250,1656:1705) Scroll: [409x544] Range: (Full Band Rehaussement spectral 731 DATA STRETCH Image RGB 731 EXTRAIT DE L’IMAGE COMPOSITE REHAUSEE SEPARATION SOCLE - COUVERTURE SEDIMENTAIRE TEXTURES SOCLE GROSSIERE .TEXTURE COUVERTURE FINE Rehaussement spectral de l’image composite couleur (731)

Analyse en Composantes Principales L’analyse en composantes principales (ACP) est une transformation Mathématique basée sur l’évolution de la covariance de l’image ou Sur la matrice de corrélation des bandes. Elles génère des néo bandes ou CP en combinaison linéaire avec les bandes originales, complètement décorrelées où 95% de l’information se trouve dans la première CP. Dans notre cas nous avons réalisé une matrice de corrélation des six bandes spectrales et comme le montre le tableau correspondant, les bandes sont fortement corrélées entre elles. Pour cette raison nous avons choisi d’étaler ce traitement sur l’ensemble du spectre électromagnétique en considérant les combinaisons suivantes:

ACP(ETM+3, ETM+2,ETM+1) CP1V, CP2V,CP3V Analyse en composantes principales Image RGB obtenue avec les trois CP1 : CP1V, CP1mir, CP1mix ACP(ETM+3, ETM+2,ETM+1) CP1V, CP2V,CP3V ACP(ETM+7, ETM+5) CP1Mir, CP2Mir ACP(ETM+4, ETM+2,ETM+1) CP1Mix, CP2Mix, CP3Mix Failles et décrochements de Timouzeline Limite entre socle et couverture Succession combes Argileuses et crêtes Gréseuses du Dévonien moyen A S Matrice de corrélation des bandes ETM+ dans le Bassin de Tin Séririne

Les rapports de bandes spectrales Cette méthode est basée sur la notion de reflectance qui est la quantité d’énergie émise par un objet sur le sol et la quantité d’énergie reçue par Le radiomètre pour une longueur d’onde donnée. Le rapport des bandes consiste à diviser les valeurs spectrales de la reflectance de l’image Pixel/Pixel entre deux canaux. Cette méthode présente l’avantage d’atténuer les effets de la topographie(ombres), Cependant elle a l’inconvénient de lisser les refléctances auxquelles il faudra faire attention lors de l’interprétation. En général, les information d’ordre géomorphologique, structurales et lithologiques Sont recueillies à partir des canaux bruts du domaine infrarouge en l’occurrence Les canaux 7 et 5 seuls ou combinés avec ceux du domaine visible. Pour le bassin de tin seririne les rapports retenus sont;

ETM7/ETM5 ETM3/ETM5 ETM5/ETM1 Dépôts siluriens gréso-silteux et argileux Succession combes Argileuses et crêtes Gréseuses du Dévonien moyen

Les filtrages numériques Les filtrages texturaux Les filtre texturaux utilisent l’occurrence ou la cooccurrence pour évaluer la variation de la texture dans une image. On utilise l’occurrence pour appliquer l’un des cinq filtres suivants: La gamme des données, la moyenne, la variance, l’entropie et l’obliquité. Dans cas du bassin de Tin serririne, nous avons considéré l’occurrence en appliquant le filtre de variance pour les bandes ETM 4, ETM3 et ETM 2 on obtient des néo bandes Var4, Var3 et Var2 dont la combinaison génère l’image composite couleur suivante:

INVESTIGATION DE L’INFORMATION GEOLOGIQUE APPLICATION DES FILTRES TEXTURAUX Image RGB obtenue avec les filtres texturaux : Var4, Var3 et Var2 Occurrence : Variance de chaque bande spectrale: ETM4, ETM3, ETM2.

Les filtres directionnels Pour l’investigation des linéaments le choix a été porté sur la bande ETM8 (panchromatique) pour sa résolution spatiale qui est de 15X15m. Trois filtres directionnels ont été appliqués à savoir: - Filtre N90° avec une matrice de 3X3. - Filtre N45° avec matrice 3X3. - Filtre N135° avec matrice 3X3.

Application des filtres directionnels EXTRAIT DE L’IMAGE FILTREE DE LA BANDE ETM+8 FILT N 90°,MAT 3x3 EXTRAIT DE L’IMAGE FILTREE DE LA BANDE ETM+8 FILT N45°,MAT 3X3 EXTRAIT DE L’IMAGE FILTREE DE LA BANDE ETM+8 FILT N 135°MAT 3X3

Tous les linéaments détectés sont reportés Sur le support de base et on obtient la carte Linéamentaire du bassin. La quantité de linéaments détectée et leurs Significations nous amène a aborder l’interprétation d’une manière statistique, pour cela nous avons établi des diagrammes de direction suivant le nombre de linéaments: Les rosaces de distribution directionnelle des Linéaments. Carte linéamentaire du bassin de Tin Séririne

Rosaces des linéaments du bassin de Tin Séririrne On distingue trois familles de linéaments: Une direction subméridienne (N000-N010) alignée à l’axe du synclinal Les directions (N030- N050) et (N130 – N150) qui représentent, le plus souvent, Des décrochements conjuguées.

Carte litho-structurale obtenue à partir des traitements appliqués aux images Landsat 7ETM+ dans le bassin de Tin Séririne

IV. Conclusion A l’issue de ce travail nous confirmons l’intérêt de l’exploitation de l’imagerie optique En matière de cartographie géologique et structurale. En effet, l’application des différents traitements numériques dans le bassin nous a permis d’identifier nos unités lithologiques, ainsi que les limites stratigraphiques qui les séparent aussi nous avons mis en évidence une discontinuité image vers la fin du dévonien qui pourrait correspondre à la limite stratigraphique entre le dévonien moyen et supérieur et qui jusqu’à nos jours reste incohérente par manque d’arguments paléontologiques. L’application des filtres directionnels a fait ressortir les trois directions majeures qui affectent la région en général, et le bassin de Tin séririne en particulier à savoir: les décrochements méridiens et les décrochements conjuguées NNE –SSW et NNW – SSE. Ces mêmes directions sont observées au Nord, dans la région de Tahifet (Amri et al., 2009) Il en ressort aussi à travers de ce travail que pour ce type de données (Landsat 7ETM+) Les traitement texturaux apportent plus d’informations.