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Morphometric analysis of structure of Jebel El Hairech (Northern Tunisia)

Analyse morphométrique de la structure du Jebel El Hairech (Tunisie du nord)
Islem Neffati, Benoît Deffontaines, Rim Katlane, Mohamed Chedly Rabia, Ali Mahroug, Fayçal El Ferhi et Banen Sarsar

Résumés

La structure El Hairech est l'un des deux seuls affleurements métamorphiques de l'orogène Tell (nord de la Tunisie). L'anticlinal d'El Hairech est limité au sud par la faille Ghardimaou - Jendouba orientée E-W et au nord-ouest par une faille majeure Ghardimaou – Cap Serrat NE-SW. Au bord de ces deux failles a été enregistré le tremblement de terre de Chemtou, le 6 Aout 1985 (Mw = 3.5). Afin de mettre en évidence l’effet de la sismotectonique sur la morphologie et la tectonique récente de l’anticlinal El Hairech, on vise à étudier la réponse géomorphométrique du réseau de drainage et de leurs bassins versants associés. Par conséquent, nous digitalisons les courbes de niveaux de la carte topographique de Ghardimaou à l'échelle 1/50 000 afin d'obtenir le modèle numérique de terrain (MNT) avec une résolution de 10m afin de calculer les indices géomorphométriques suivants : Intégrale Hypsométrique (Hi), courbe hypsométrique et rugosité topographique (STD). L'analyse morphométrique qui a été réalisée sur l'anticlinal Hairech est une clé pour interpréter la relation entre la morphologie, la lithologie et la tectonique récente. Nos résultats déduits du traitement de plus de 105 sous-bassins sont classés par rapport au taux d'incision et à l'activité tectonique. Enfin, nous considérons que la topographie globale de El Hairech qui est caractérisée par une géométrie de drainage radial, est étroitement contrôlée par la réactivation des failles tectoniques profondes.

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Notes de la rédaction

Received 28 December 2022, received in revised form 17 November 2023, accepted 21 December 2023

Texte intégral

1. Introduction

1Northern Tunisia has been the focus of neotectonic analyses (Camafort et al., 2019; Rabii et al., 2017; Soumaya et al., 2016; Slama et al., 2015) based on field observations, seismology, and morphometric methods. Morphometry analysis, using drainage network classifications and topography response, has proven to be a valuable tool for identifying recent tectonic activity in northern Tunisia (Keller et al., 2000; Azor et al., 2002; Molin et al., 2004; Bull, 2007; Pérez-Peña et al., 2009a, 2009b, 2010, 2015; Giaconia et al., 2012a; Castelltort et al., 2012; Kirby and Whipple, 2012; Royden and Perron, 2013; Fubelli et al., 2014; Willett et al., 2014; Camafort et al., 2019; Bogale 2021). River incision, river diversions, river geometry, and watershed asymmetry serve as indicators of active faults and folding movement (Cox, 1994; Jackson et al., 1998; Schumm et al., 2000; Burbank and Anderson, 2001; Keller and Pinter, 2002; Clark et al., 2004; Salvany, 2004; Schoenbohm et al., 2004). In localized areas of Tunisia, some authors have already applied geomorphic indices, such as the Hypsometric Integral (Hi), to Triassic evaporite rocks. They interpreted anomalies in relation to contrasting erodibility between different lithological units, indicating recent halokinetic movements (Rabii et al., 2017; Slama et al., 2015). Other studies have interpreted the geomorphic anomalies observed through these indices as the result of mass movements (El-Hamdouni et al., 2008; Troiani et al., 2008).

2El Hairech and El Ichkeul, two slightly metamorphosed geological basement outcrops, stand out in terms of their morphology and geology, representing the oldest formations in northern Tunisia (Bolze, 1954). The structural framework of this region is influenced by a compressive regime and exhibits strike-slip movements along N-S and E-W deep faults (Kadri and Hammami, 1999). El Hairech structure, situated within the extensive Mejerda basin, is an anticline bounded by the Tell front to the south and the Atlas belt to the north (Figure 1a). This structure is characterized by its singularity in terms of morphology, lithology, and geology within northern Tunisia (Bolze, 1954). However, the inaccessibility of the El Hairech metamorphic structure for fieldwork necessitates the use of digital datasets to study its morphometry, topography, and drainage network (Burbank and Anderson, 2012; Bogale 2021).

3In terms of lithology, El Hairech structure has been subject to different interpretations. Some studies have identified it as a Permian-Triassic formation consisting of schists, sericite sandstones, and intercalated metric dolomite layers that have undergone anchizonal metamorphism (Burollet, 1973; Alouani et al., 1991) (Figure 1c). Conversely, others argued that El Hairech represents basement rock, including gneisses, marbles, kinsigites, peridotites, Permian-Triassic red beds, ophites, and gabbros. These rock types are considered blocks incorporated within the Upper Triassic formation (Bolze, 1954; Perthuisot, 1978; Rouvier, 1985; Frizon de Lamotte, 1985; Laridhi Ouazaa, 2004; Zanouda et al., 2019). The surrounding sedimentary series near El Hairech primarily consist of Liassic-age marbles and dolomites (Gottis et al., 1955; Rouvier, 1985; Alouani et al., 1991). Additionally, the Quaternary sediments in the Medjerda plain consist of continental clays, gravel, and sands (Gottis et al., 1955; Beily et al., 1972).

4From a structural perspective (Figure 1b), the El Hairech anticline is bounded to the north by jebel Chouichia, which is composed of Cretaceous and Eocene formations that outcrop along a narrow-elongated NE-SW fault system (Gottis et al., 1955; Rouvier, 1985). To the south, the El Hairech structure is bounded by several E-W fault segments interpreted as left-lateral strike-slip faults (Kadri and Ben Haj Ali, 1999), belonging to the extensional Medjerda basin (Manoubi et al., 2019) (Figure 2).

5In terms of seismic activity, the National Meteorological Institute (INM) has published the locations of recent earthquake epicenters in northern Tunisia, regardless of their depth (Mejri, 2012). This dataset indicates a low magnitude of recent seismic activity in northern Tunisia (Figure 3). Some seismological studies (Hfaiedh et al., 1985; Gueddiche et al., 1992) demonstrated continuous activity along the northeast-southwest trending fault system.

6This study aims to assess and examine various geomorphic indices derived from drainage network analysis on the El Hairech anticline in northern Tunisia. The objective is to establish a connection between its morphometry, lithology (specifically schist and sandstones of Permian-Triassic origin), and potential tectonic activity. A detailed analysis of the topographic signal will be conducted using morphometric techniques to emphasize the relationship between topography and active tectonics. The methodology employed will be briefly outlined before presenting and discussing the results in the context of the regional geology.

2. Materials and Methods

7In this study, we utilized various topographic and hydrographic data to calculate important geomorphological parameters, namely the Hypsometric Integral (Hi) and Standard Deviation (STD), as reported in previous studies (Slama et al., 2015; Deffontaines et al., 1994, 2019; Delcaillau et al., 1998; Merritts et al., 1989). To conduct a detailed and localized analysis, we employed a Digital Terrain Model (DTM) with a ground resolution of 10m, which allowed for accurate morphometric assessments (Slama et al., 2015; Gudowicz et al., 2021).

8The methodology involved several steps. Firstly, we georeferenced the 1:50,000 scale Ghardimaou topographic map with a resolution of 300 dpi. Subsequently, we manually digitized the hydrographic network, topographic isocontours, and elevation points from the topographic map using ESRI software (ArcGIS). This process facilitated the creation of the Digital Terrain Model (DTM) (Figure 4.a, b). Next, we generated the digital elevation model (DEM) by employing geostatistical interpolation techniques, ensuring a ground resolution of 10m. Additionally, we applied hill-shading to the DTM, simulating the illumination effect of the sun with different azimuths (N045°E, N135°E, N225°E, and N315°E), while maintaining a fixed light source elevation of 30° and a vertical exaggeration of 5x, as described in prior work (Deffontaines et al., 1994).

Fig. 1 - Geographic and geological location of the El Hairech anticline and tectonic setting.
Fig. 1 - Situation géographique et géologique de l'anticlinal d'El Hairech et contexte tectonique.

Fig. 1 - Geographic and geological location of the El Hairech anticline and tectonic setting.Fig. 1 - Situation géographique et géologique de l'anticlinal d'El Hairech et contexte tectonique.

A: Geographic map of northern Tunisia in the Mediterranean Sea and El Hairech structure location in northern Tunisia with emplacement of seismic line (L1) of figure 2 (1: location of figure 1b and El Hairech structure; 2: Seismic line analyzed in figure 2). B : Geological map of NW Tunisia and location of the Permo-Triassic outcrops of the Hairech anticline in NW Tunisia and its 1: 50 000 geological maps (1. emplacement of Fig. 1 c; 2. Dips of Alouani et al. (1997); 3. Dips of geological map of Ghardimaou; 4. Vertical dip; 5. Horizontal dip; 6. Faults; 7. Seismic line L1); (Q. Quaternary; a. recent alluvium; e. scree; c. early alluvium); (MP. Mio-Pliocene; Clays, sandstones, Marls and conglomerates); (O. Early Oligocene, argillites and sandstone numidian unit); (E. Eocene; Limestones); (Cma. Maastrichtian, black marls); (Cmp. Campanian, limestones and marls); (Cco-Cs. Coniacian-Santonian, black marls); (Ct. Turonian, marly alternations); (Ch - ba- Cap. Hauterivian-Barremian-Aptian, Marls, limestones and sandstones); (J. Lias, dolomites and marbles); (T. Trias, clays, sandstones, dolomites and evaporites); (Pr-T. Permian Triassic, shales and sandstones); C: Schiste of El Hairech anticlinorium; D: lithostratigraphic log on Jurassic strata the east of El Hairech (Alouani et al., 1997) (1. sandstone and metamorphic shale; 2. dolomite of upper Triassic; 3. dolomite and fragments of schist; 4. laminated dolomite; 5. bird eye dolomite; 6. flint dolomitic limestone; 7. siliceous limestones and marls; 8. shales).
A : Carte géographique du nord de la Tunisie dans la mer Méditerranée et emplacement de la structure d’El Hairech dans le nord de la Tunisie avec la pose de la ligne sismique (L1) de la Figure 2 ; 1. Emplacement de la Figure 1B et de la structure d’El Hairech ; 2. ligne sismique analysée dans la Figure 2 ; B : Carte géologique du nord-ouest de la Tunisie et emplacement des affleurements du Permien-Trias de l’anticlinal d’Hairech dans le nord-ouest de la Tunisie et ses cartes géologiques à 1/50 000 ; 1. Emplacement de la Figure 1C ; 2. Inclinaisons d’Alouani et al. (1997) ; 3. Inclinaisons de la carte géologique de Ghardimaou ; 4. Inclinaison verticale ; 5. Inclinaison horizontale ; 6. Failles ; 7. Ligne sismique L1 ; Q. Quaternaire ; a. alluvions récentes ; e. éboulis ; c. alluvions anciennes ; MP. Mio-Pliocène ; argiles, grès, marnes et conglomérats ; O. Oligocène inférieur, argilites et grès de l’unité numidienne ; E. Éocène ; Calcaires ; Cma. Maastrichtien, marnes noires ; Cmp. Campanien, calcaires et marnes ; Cco-Cs. Coniacien-Santonien, marnes noires ; Ct. Turonien, alternances marneuses ; Ch - ba- Cap. Hauterivien-Barémien-Aptien, marnes, calcaires et grès ; J. Lias, dolomies et marbres ; T. Trias, argiles, grès, dolomies et évaporites ; Pr-T. Permien-Trias, schistes et grès ; C : Schiste de l’anticlinal d’El Hairech ; D : Diagraphie lithostratigraphique sur les strates jurassiques à l’est d’El Hairech (Alouani et al., 1997) ; 1. Grès et schiste métamorphique ; 2. Dolomie du Trias supérieur ; 3. Dolomie et fragments de schiste ; 4. Dolomie lamellée ; 5. Dolomie œil d’oiseau ; 6. Calcaire dolomitique à silex ; 7. Calcaires siliceux et marnes ; 8. Schistes.

Fig. 2 - Seismic section (L1) in Mejerda plain (see lines in green on Fig. 1a and b for the location) making in evidence the extensive context in this basin and the salt walls (diapirs).
Fig. 2 - section sismique (L1) dans la plaine de la medjerda (voir les lignes en vert sur la Figure 1A-B pour l’emplacement), mettant en évidence le contexte structural extensif de ce bassin et les multiples réactivations de diapirs.

Fig. 2 - Seismic section (L1) in Mejerda plain (see lines in green on Fig. 1a and b for the location) making in evidence the extensive context in this basin and the salt walls (diapirs).Fig. 2 - section sismique (L1) dans la plaine de la medjerda (voir les lignes en vert sur la Figure 1A-B pour l’emplacement), mettant en évidence le contexte structural extensif de ce bassin et les multiples réactivations de diapirs.

Fig. 3 - Distribution of earthquake epicenters (Northern Tunisia).
Fig. 3 - Distribution des épicentres des tremblements de terre (nord de la Tunisie).

Fig. 3 - Distribution of earthquake epicenters (Northern Tunisia).Fig. 3 - Distribution des épicentres des tremblements de terre (nord de la Tunisie).

Data from the National Meteorological Institute (INM) within the 1975 to 2005 monitoring time period (modified from Mejri 2012). Magnitude (1. 1-2; 2. 2-3; 3. 3-4; 4. 4-5); 5. Faults, 6. Reverse faults; 7. Normal faults; 8. Study area; 9. City; T. Triassic; Pr-T. Permo-Triassic (El Hairech structure).
Données de l'Institut National de la Météorologie (INM) pour la période de surveillance de 1975 à 2005 (modifié d'après Mejri 2012). Magnitude (1: 1 à 2 ; 2: 2 à 3 ; 3: 3 à 4 ; 4: 4 à 5), 5. Failles ; 6. Failles inverses ; 7. Failles normales ; 8. Zone d'étude ; 9. Ville ; T. Trias ; Pr-T. Permien-Trias (structure d'El Hairech).

9This procedure was undertaken to emphasize the prominent topographic characteristics, as structures perpendicular to the light source receive better illumination, as noted in prior research (Deffontaines et al., 2019). Additionally, we calculated specific geomorphic indices, such as the Hypsometric Integral (Hi) and Standard Topographic Deviation (STD), which provide insights into tectonic activity (Faghih et al., 2015), utilizing the aforementioned dataset.

10To begin, we manually digitized and corrected the drainage network based on the Ghardimaou topographic map (Figure 4c). Subsequently, we delineated the watersheds within the study area, taking into account the drainage network, topographic isocontours, the Digital Terrain Model (DTM), and Digital Globe imagery from Google Earth (Figure 4d). Furthermore, we classified the drainage network into different channel orders, including 1st, 2nd, 3rd, and 4th order channels (Figure 4e).

11We then constructed a geodatabase file for the 1:50,000 scale geological map of Ghardimaou, with a resolution of 300 dpi. This file incorporated layers representing geological age, lithology, faults, and dip angles of the El Hairech structure, derived from both the geological map and the work of Alouani (1991) (Figure 4f).

12Following the description and acquisition of the data, we are now outlining the methodology for calculating the geomorphological parameters, namely the Hypsometric Integral (Hi) and Standard Topographic Deviation (STD).

13Here, (Hmean) refers to the average elevation of the drainage basin, while (Hmin) and (Hmax) represent the minimum and maximum elevation values within the basin, respectively. The computation of (Hi) is performed using the zonal statistics extension within the ArcGIS software. This process involves utilizing the Digital Terrain Model (DTM) and the shapefile of the drainage basins as input. The resulting output is a table that contains the (Hmean), (Hmin), (Hmax), and (Hi) values for each of the 105 drainage basins. For specific values of (Hi) pertaining to the El Hairech structure (Table 1).

14Previous studies have established a correlation between the parameter (Hi) and factors such as lithological resistance and tectonic uplift rates. This relationship has been successfully demonstrated in various literature examples (Keller & Pinter, 2002; El-Hamdouni et al., 2008; Pérez-Peña et al., 2009, 2015; Mahmood and Gloaguen, 2012; Giaconia et al., 2012a, 2012b; Pérez-Peña et al., 2015; Slama et al., 2015; Rabii et al., 2017; Bogale 2021; Manthena et al., 2022).

15The hypsometric curve is a plot which shows the relative area function of the relatively high. The relative elevation is the ratio of the elevation of a given point (isocontour) expressed as (h) to total basin height (H). The relative atherea is the ratio of the partial area (a) situated above the altitude of the point h to the entire drainage basin Area (A) (Figure 5a).

16The hypsometric curve, which illustrates the relationship between elevation and area for 105 drainage basins, was constructed using the hypsometry tool available as an extension for ArcGIS (Figure 5a).

17This curve exhibits distinct characteristics, including a slope, degree of curvature, and point of inflection, that provide insights into the hypsometric plot (Figure 5b). The shape of the hypsometric curve (HC) in watersheds reveal information about past mass movements and the historical changes in the slope of a basin (Manthena et al., 2022). A concave shaped hypsometric curve with a low Hi value indicates an oldest stage of the drainage basin (basin 25 within the El Hairech structure) (Figure 5b). A convex-shaped hypsometric curve with a high Hi value indicates a youthful and balanced stage of the drainage basin (Keller and Pinter, 2002; Perez-Pena et al., 2009c). Conversely, a linear hypsometric curve suggests a mature stage of the drainage basin (illustrated by basin 12 in the El Hairech structure) (Figure 5b). On the other hand, a concave-shaped hypsometric plot suggests an imbalanced and young basin (as observed in the case of basin 4 within the El Hairech structure) (Figure 5b) (Keller and Pinter 2002; Anderson & Anderson, 2010). S-shaped hypsometric curve (HC) (the case of basin 73) (Figure 5), are characteristic of mature stages (Perez-Pena et al., 2009c). Based on this classification of hypsometric curves (HC), we categorized the curves and subsequently the (Hi) values. The hypsometry curves (HC) of the El Hairech structure exhibit a combination of concave and convex morphologies as described by Strahler (1952), Keller and Pinter (2002), Perez-Pena et al. (2009c), and Mahmood and Gloaguen (2012); Bogale 2021; Manthena et al., 2022).

18We interpret these concave and convex curves with “Zigzag” allure as indicative of an instable and a reactive basin (as seen in the case of basins 15, 59, 61, 96 within the El Hairech structure Appendix A). By comparing the hypsometric curves, we can discuss the evolution of the El Hairech structure in terms of maturity, ranging from old to the youngest stage (Figure 5c). The hypsometric curve has been widely used in various applications to decipher lithologies, drainage evolution, catchments, and active tectonics (Giaconia et al., 2012a, 2012b; Delcaillau et al., 1998; Ohmori, 1993; Padala and Aneesh 2022).

19Another parameter, surface topographic roughness (STD) or standard deviation of elevations, was defined by Klinkenberg (1992). Mathematically, the standard deviation measures the dispersion of the normal vectors (x, y, z) to the surface of each pixel in the DTM. It calculates the resultant vector length (R) of the normal (n) (Mardia, 1972). In our study, we utilized the statistical toolbox in ArcGIS to automatically process STD indices using the zonal statistical function toolbox for each basin (refer to values of STD within the El Hairech structure in Table 1).

20R is the resultant vector length of x, y, z of the normals (n).

21From a geomorphological perspective, the surface topographic roughness value provides a measure of the relief for each basin. Standard deviation values indicate greater elevation differences or ruggedness, while lower values suggest relatively flat or homogeneous terrain.

22(σs) is solely influenced by the elevation. A value of (σs= 0) indicates a flat surface with no variations in the normal vector to the surface. However, this parameter becomes significant when the terrain is complex. It serves as a geomorphic index derived from the erosive potential of the study area. High erosive potential, often associated with hard rocks, indicates resistance to erosion, which can be attributed to factors such as active tectonic uplift or a glacial period leading to a decrease in the base level (Pánek, 2004). As mentioned earlier, areas with high tectonic uplift exhibit a greater surface topographic roughness, characterized by high altitude values and a complex landscape (as observed in studies by Klinkenberg, 1992, and Ascione et al., 2008).

23After explaining the data used and the methodology employed to calculate the hypsometric integral (Hi), the hypsometric curve, and the standard topographic deviation (STD), we will interpret the values based on lithology and morphology to deduce the recent tectonic activity of the El Hairech structure.

3. Results

24The distinctive shape of El Hairech, resembling a "banana" or "sigmoid," is clearly visible in the Digital Terrain Model (DTM). The crests or jebels within the structure exhibit three main orientations: a northeast-southwest trend in both the eastern and western parts of El Hairech, an east-west trend in the southern region, and a northwest-southeast trend in the western section. It is worth noting that previous studies have associated the activity of faults trending from east-west to northeast-southwest with Neogene folding (Guellala et al., 2011b). By considering these derived parameters and outputs, additional insights can be gained regarding the morphology and interpretation of neotectonics in the area.

3.1. Drainage network pattern of El Hairech drainage basins

25At the regional scale, the El Hairech structure exhibits a radial outward drainage network, as classified by Howard (1967). However, at the local scale, a predominance of subparallel drainage networks can be observed along the flanks of the different jebels (as depicted in Figure 4c). The abundance of the drainage network can be attributed to the presence of impermeable clayey layers within the Permian-Triassic formations. This impervious nature facilitates the development of a well-defined drainage pattern. Furthermore, the configuration of the drainage network aligns with the overall anticlinal shape described in the geological cross-sections of the Ghardimaou geological maps (initially documented by Gottis et al., 1955) and later by Rouvier (1985). However, the drainage network depends on several factors as topography, lithology, tectonic activity, climatic change and human actions (Rhoads et al., 2006; Pérez-Peña et al., 2009) that must be taken into account.

Fig. 4 - The physiography of El Hairech anticline is presented through various visual representations.
Fig. 4 - La physiographie de l'anticlinal d'El Hairech est présentée à travers diverses représentations visuelles.

Fig. 4 - The physiography of El Hairech anticline is presented through various visual representations.Fig. 4 - La physiographie de l'anticlinal d'El Hairech est présentée à travers diverses représentations visuelles.

Firstly, in (A), an excerpt from the Ghardimaou topographic map at a scale of 1/50,000 is provided. Moving on to (B), the orography of El Hairech is depicted, showcasing the topographic isocontours and the drainage network extracted from the same topographic map. The key elements marked are: 1. elevation points, 2. hydrographic network, and 3. river network. In (C), a hill-shaded Digital Terrain Model (DTM) of El Hairech is shown, displaying the N135°E perspective with an elevation of 30° and a vertical exaggeration of 5x. The hydrographic network is highlighted in this view. In (D), a hill-shade DTM is presented, incorporating both the drainage network (indicated by blue lines) and the drainage basins (indicated by red lines). The Strahler and Howard classifications, which categorizes the drainage network based on orders ranging from 1 to 5 (case of El Hairech structure), is illustrated in (E). Finally, (F) features an extract from the 1/50,000 scale geological mapping specifically focused on the El Hairech structure, sourced from the Ghardimaou Geological map. For the legend corresponding to this geological map, refer to Figure 1b.
A : Extrait de la carte topographique de Ghardimaou à l’échelle de 1/50 000 ; B : Orographie d’El Hairech mettant en avant les isocontours topographiques et le réseau hydrographique extrait de la même carte topographique. Les éléments clés marqués sont : 1. Points d’élévation ; 2. Réseau hydrographique ; 3. Réseau fluvial ; C : Modèle numérique de terrain (MNT) ombré d’El Hairech affichant la perspective N135°E avec une élévation de 30° et une exagération verticale de 5x. Le réseau hydrographique est mis en évidence dans cette vue ; D : MNT ombré intégrant à la fois le réseau hydrographique (indiqué par des lignes bleues) et les bassins versants (indiqués par des lignes rouges). Les classifications de Strahler et Howard, qui catégorisent le réseau hydrographique en fonction des ordres de 1 à 5 (cas de la structure d’El Hairech), sont illustrées dans (E) ; F : Extrait de la cartographie géologique à l’échelle de 1/50 000 spécifiquement axée sur la structure d’El Hairech, provenant de la carte géologique de Ghardimaou. Pour la légende correspondant à cette carte géologique, référez-vous à la Figure 1B.

Fig. 5 - The hypsometric curve, as modified by Mahmood and Gloaguen (2012), provides valuable insights when examined from different perspectives.
Fig. 5 - La courbe hypsométrique, telle que modifiée par Mahmood et Gloaguen (2012), offre des perspectives précieuses lorsqu'elle est examinée sous différents angles.

Fig. 5 - The hypsometric curve, as modified by Mahmood and Gloaguen (2012), provides valuable insights when examined from different perspectives.Fig. 5 - La courbe hypsométrique, telle que modifiée par Mahmood et Gloaguen (2012), offre des perspectives précieuses lorsqu'elle est examinée sous différents angles.

Firstly, in (A), the 3D view and planimetric view of a drainage basin are presented, demonstrating the ratios of elevations and areas explained in the text. Secondly, (B) showcases three distinct hypsometric curves of El Hairech drainage basins, each representing a different stage of development: an old stage characterized by a concave shape (top), a mature stage with a linear shape (center), and a young stage exhibiting a convex shape (bottom). Finally, (C) illustrates the evolution of a drainage basin over time, depicting its progression from undergoing tectonic deformation to reaching a state of maturity with a corresponding hypsometric curve reflecting medium to low tectonic activity, and ultimately attaining stability with minimal tectonic activity. This provides valuable information regarding the evolution of drainage basins.
A : Vue en 3D et la vue planimétrique d’un bassin versant sont présentées, démontrant les rapports entre les altitudes et les superficies expliqués dans le texte ; B : Trois courbes hypsométriques distinctes des bassins versants d’El Hairech, chacune représentant une étape différente de développement : une étape ancienne caractérisée par une forme concave (en haut), une étape mature avec une forme linéaire (au centre), et une étape jeune exhibant une forme convexe (en bas) ; C : Evolution d’un bassin versant au fil du temps, montrant sa progression depuis une déformation tectonique jusqu’à atteindre un état de maturité avec une courbe hypsométrique correspondant à une activité tectonique moyenne à faible, pour finalement atteindre la stabilité avec une activité tectonique minimale. Cela fournit des informations précieuses sur l’évolution des bassins versants.

3.2. Classification of The Hypsometric Integral (Hi) and Standard Deviation (STD) of El Hairech drainage basins

26The interpretation of geomorphic indices is a topic that involves discussion and classification, often requiring detailed case examples. It is important to note that various morphometric methods have been proposed in the past to categorize the tectonic activity of an area into low, moderate, and high values. Some examples include: the regional approach with an arbitrary division of index values into three classes, which may not consider regional geological characteristics (El-Hamdouni et al., 2008); the Analytic Hierarchy Process (AHP) for determining tectonic activity classes (Alipoor et al., 2011); hierarchical cluster analysis of geomorphic indices, an unsupervised method for classification and clustering of relative tectonic activity (Rebai et al., 2013); and the utilization of data mining and K-means clustering as a classification method (Faghih et al., 2015).

27High values of the hypsometric integral (Hi) are commonly associated with young and active tectonic settings, while low values of Hi indicate older landscapes that have undergone more erosion and are less influenced by recent tectonic activity (Keller and Pinter 2002; Pérez-Peña et al., 2009b; Mahmood and Gloaguen, 2012). In our study, we classified the Hi values based on the approach proposed by El-Hamdouni et al. (2008) and the hypsometric curves by Strahler (1952), in addition to utilizing the Standard Deviation (STD) values of 105 basins. The classification was determined using the graph of STD values in relation to the basin numbers (refer to Appendix B).

3.3. Hypsometric Integral (Hi) of El Hairech drainage basins

28The range of the index value spans from 0 to 1, indicating that drainage basins with high erosion exhibit a hypsometric integral (Hi) value of 1, while basins with low erosion display Hi values close to 0 (Table 1). The calculated values were categorized into three main classes based on El-Hamdouni et al. (2008) classification and the response observed in the hypsometric curves (appendix A): The classification of tectonic activity levels is as follows: a high level of activity, referred to as a young stage, corresponds to values of (Hi) above 0.5; a moderate level of activity, indicating a mature stage, ranges from 0.4 to 0.5; and a low level of activity, characterized by relatively low tectonic activity, is below 0.4 (Figure 6). In general, low values of hypsometric integral (Hi) indicate that a basin is in an old stage, displaying a fully stabilized condition and being in a state of equilibrium. These basins are characterized by a landscape with altitudes that closely align with the «relative» local base level, such as the Mejerda plain. This classification of Hi values is derived from the analysis of hypsometric curves.

3.4. Hypsometric Curve (HC) of El Hairech drainage basins

29The hypsometry curves (HC) of the El Hairech structure serve as an indicator of the stage of the drainage basins. The youngest basins are characterized by hypsometric integral (Hi) values greater than 0.5, exhibiting a convex curve shape. These basins are represented by a blue contour and a corresponding blue curve. On the other hand, the mature hypsometric curves represent basins with Hi values ranging from 0.4 to 0.5, displaying a linear hypsometry curve. These basins are distinguished by a pastel contour and pastel curves. Basins with Hi values lower than 0.4 are associated with concave hypsometry curves, indicating old basins. These old basins are depicted by red and orange contours and curves (Figures 4, 6, 7a, 7b, and Appendix A).

30Basins with hypsometric integral (Hi) values greater than 0.5, such as basins 2, 3, 4, 5, 6, 9, and 11 (Figure 6 and Table 1), are associated with the youngest basin category. These basins are located along NE-SW strike-slip faults, with additional basins 23 and 48 in the western region of the Hairech structure and basin 99 on the Jurassic structure (Figure 6 and Figure 7). These basins exhibit convex hypsometric curves.

31Mature hypsometric curves, as shown in Figure 4 and appendix A, correspond to basins with Hi values ranging from 0.4 to 0.5, primarily located on the Permian-Triassic structure (Figure 7). The basins with the oldesst hypsometric curves, characterized by low Hi values, are found in the Mejerda plain, as well as the southern and central regions of the El Hairech anticline (Figure 4 and appendix A).

32The hypsometry curves of the El Hairech structure reveal distinct patterns. In the western region of the Jurassic structure (Figure 5f), the basins with the oldest characteristics are emphasized, while the eastern region consists of both oldest basins (such as 102 and 103) and mature basins (including 98, 100, 101, 104, and 105) (Figure 7). The northern part of the El Hairech structure contains a combination of old and mature basins, while the southern part of the Permian-Triassic structure predominantly consists of the youngest basins (namely 23 and 48). Along the NE-SW strike-slip faults, the dominance is observed by the youngest basins (Figure 7).

3.5. Topographic Roughness (STD) of El Hairech drainage basins

33The Standard Deviation (STD) values of the 105 basins in the El Hairech structure have been categorized into three classes based on the basin number as a function of STD values using the Excel tool. The first class comprises peaks of STD values ranging from 80 to 129. The second class includes peaks of STD values between 20 to 80. The third class represents values of STD below 20.

34The high STD values ranging from 80 to 129, observed in 35 drainage basins, indicate significant erosion resulting from active uplift processes. The moderate STD values ranging from 20 to 80 are observed in 64 drainage basins, representing an intermediate level of erosion intensity. The «low» STD values ranging from 0 to 20 are observed in only 6 drainage basins, indicating relatively low levels of erosion and tectonic activity (Figure 6).

Tab. 1 - (Hi) and (STD) values of El Hairech drainage basins (see Fig.6A for location of drainage basins numbers).
Tab. 1 - Valeurs de (Hi) et (STD) des bassins versants d'El Hairech (Voir Fig. 6A pour la numérotation des bassins de drainage).

Tab. 1 - (Hi) and (STD) values of El Hairech drainage basins (see Fig.6A for location of drainage basins numbers).Tab. 1 - Valeurs de (Hi) et (STD) des bassins versants d'El Hairech (Voir Fig. 6A pour la numérotation des bassins de drainage).

Fig. 6 - Locations of the El Hairech (Hi) and (STD) drainage basins.
Fig. 6 - Emplacements des bassins versants d'El Hairech (Hi) et (STD).

Fig. 6 - Locations of the El Hairech (Hi) and (STD) drainage basins.Fig. 6 - Emplacements des bassins versants d'El Hairech (Hi) et (STD).

A: Hypsometric integral (Hi). 1: observed faults, 2: probable faults, 3: river network). (a) the hypsometric integral (Hi) values of the El Hairech drainage basins are displayed. It is noteworthy that the central part of the El Hairech anticline exhibits relatively moderate values, which contrasts with the lower values observed at the outer edges and the median of the structure. Additionally, the strike-slip fault zone to the northwest stands out with high (Hi) values, indicating increased tectonic activity. B illustrates the STD ratio of the El Hairech drainage basins. Nearly all the drainage basins exhibit moderate to high STD ratios, suggesting significant variability in topographic roughness within the studied area.
A : Valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) des bassins versants d'El Hairech sont affichées. La partie centrale de l'anticlinal d'El Hairech présente des valeurs relativement modérées, ce qui contraste avec les valeurs plus basses observées aux extrémités extérieures et au centre de la structure. De plus, la zone de faille décrochante située vers le nord-ouest se distingue par des valeurs élevées de (Hi), indiquant une activité tectonique accrue ; B : STD des bassins versants d'El Hairech. Presque tous les bassins versants présentent valeurs de STD modérées à élévées, suggérant une variabilité significative dans la rugosité topographique de la zone étudiée ; 1. Failles observées ; 2. Failles probables ; 3. Réseau hydrographique.

4. Discussion

35In this study, an assessment was conducted to analyze the relative resistance of lithology and tectonic activity in 105 drainage basins along the El Hairech anticline. The evaluation involved the utilization of two geomorphometric parameters, namely the hypsometric integral (Hi) and the standard deviation (STD), in conjunction with the lithological and structural context. This combined approach proved to be highly effective in interpreting the recent tectonic activity of each basin, while also providing valuable insights into the underlying structural framework (Andreani et al., 2014).

4.1. Morphological interpretation related to incision rate of El Hairech structure

36The measurement of topographic roughness, represented by the Standard Deviation (STD), is a valuable tool to elaborate the morphostructural characteristics of a specific area. At a local scale, STD effectively reveals the incision/erosion rate and paves the way to determine various geological structures such as “Plains, synclines, and/or grabens” which are more often characterized by low elevation in a digital terrain model (DEM). By examining the surface composition in detail, the topographic roughness index (STD) allows for differentiation between flat surfaces, which are indicative of weak lithology such as Quaternary alluvium (Table 2), and complex surfaces that are associated with strong rock formations such as limestone (Table 2), schists, dolomites, and marbles (Figure 8).

Fig. 7 - Classification of hypsometric integral and hypsometric curves.
Fig. 7 - Classification de l'intégrale hypsométrique et des courbes hypsométriques.

Fig. 7 - Classification of hypsometric integral and hypsometric curves.Fig. 7 - Classification de l'intégrale hypsométrique et des courbes hypsométriques.

A: 1. Observed faults, which are interpreted from the geological map and Digital Terrain Model (DTM); 2. Probable faults, also interpreted from the geological map and DTM; 3. River networks. The classification is based on the values of the hypsometric integral (Hi): Height: representing high values of Hi, Moderate: representing moderate values of Hi, Low: representing low values of Hi. In addition, the classification is further illustrated by specific contours and corresponding curves in Figure 7B: A. Yellow contour represents mature basins, accompanied by the yellow curve. B. Red and orange contours represent old basins, accompanied by the red and orange curves. C. Blue contour represents the youngest basins, accompanied by the blue curve (Appendix A).
A : Représentation cartographique ; 1. Failles observées, interprétées à partir de la carte géologique et du Modèle Numérique de Terrain (MNT) ; 2. Failles probables, également interprétées à partir de la carte géologique et du MNT ; 3. Réseaux fluviaux. La classification est basée sur les valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) : Élevé : représentant des valeurs élevées de Hi, Modéré : représentant des valeurs modérées de Hi, Bas : représentant des valeurs basses de Hi. De plus, la classification est illustrée plus en détail par des contours spécifiques et des courbes correspondantes dans la Figure 7B : A. Le contour jaune représente les bassins matures, accompagné de la courbe jaune. B. Les contours rouges et oranges représentent les bassins anciens, accompagnés des courbes rouge et orange. C. Le contour bleu représente les bassins les plus jeunes, accompagné de la courbe bleue (Annexe A). B : Courbes hypsométriques des bassins versants situés au nord et au sud de la structure d'El Hairech, ainsi que sur les flancs est et ouest de la structure jurassique, fournissent des informations précieuses sur le degré et l'âge de chaque bassin. Les courbes hypsométriques codées par couleur indiquent la maturité du bassin et la classification de son âge. Les bassins matures sont représentés par un contour jaune, tandis que les bassins plus anciens sont indiqués par des contours rouges et oranges. Les bassins les plus jeunes sont représentés par un contour bleu.

4.2. El Hairech basins and drainage network response to lithology

37Low values of the Standard Deviation (STD) indicate a low erosion rate, as depicted in Figure 6b. This finding is consistent with the Jurassic strata (Figure 1b and Figure 9a), specifically on dolomites and marbles (Figure 1c), which correspond to strong lithology (Table 2). Conversely, high values of STD indicate a high erosion rate in the eastern part of the El Hairech structure, specifically in basins (17, 19, 52, 53, 54, 65, 66, 67, 79, 80, 81, 99) (Figure 6b). The western part of the El Hairech structure exhibits a moderate value of STD, leading to its division into two parts based on lithology and erosion rate (Figure 6b). This division is defined by the presence of basins (52, 53) with reactive hypsometric curves and mature basins (83, 86) (appendix A).

38In the southern region of the El Hairech structure, drainage basins (25, 26, 27, 28) correspond to the Permian-Triassic age (Figure 1b) and consist of limestone (Figure 9b), classified as strong lithology (Table 2). The same applies to drainage basins (17, 18, 83, 46, 47, 60, 70, 71, 72, 73, 79, 91) associated with shale and sandstone, and basins (34, 35, 100, 102) corresponding to the Jurassic age with dolomites and marbles (Figure 1c and 1d), all classified as strong lithology (Table 2). These basins, characterized by strong lithology, exhibit low to moderate tectonic activity based on low Hypsometric Integral (Hi) values and moderate STD values (Figure 6b), rather than incision rates. This applies to both the south of the El Hairech structure and the Jurassic structure affected by faults.

39The interpretation of lithological resistance in the El Hairech structure, combined with the geomorphic analysis, suggests the presence of a N-S morphostructural lineament dividing the structure (Figure 10). This division aligns with the findings of Rouvier (1985) and Alouani et al. (1997), who identified a N-S fault in the center of the El Hairech structure (Figure 10). The morphometric response based on the Mejerda plain's drainage network reveals recent activity along this N-S fault (Figure 10). Seismic profile analysis in the Mejerda plain (Ayed-Khaled et al., 2017; Manoubi et al., 2019) further confirms the presence of a normal fault, indicating an extensional context (Figure 2). Notably, a directional change in the Mejerda river network is observed south of the El Hairech anticline (Figure 10). This change occurs beneath the N-S fault, which separates the Permian-Triassic and Jurassic layers (Figure 1b). The deviation of the river in a north-south direction indicates the presence of a morphostructural lineament, potentially extending from the previously mentioned El Hairech structure division lineament (Figure 10). These lineaments correspond to north-south trending faults that affect northern Tunisia, extending from the Deh-mani graben to the Oued Tessa graben and Bousalem, which are significant deep faults (Kadri and Ben Haj Ali 1999). The morphometric analysis provides evidence of recent reactivation of these faults.

4.3. El Hairech basins and drainage network response to recent tectonic activity

40Drainage basins (2, 3, 4, 5, 6, 7, 19, 28, 33, 48, 53, 55, 56, 65, 66, 74, 78, 80, 81, 99) located on the NE-SW strike-slip and west of the El Hairech structure exhibit high to moderate tectonic activity due to their high values of (Hi) and moderate values of (STD). Specifically, basins (7 and 11) containing weak lithology, such as black marls, indicate a case of weak lithology (Figure 1degr) (Table 2). It should be noted that this morphometric response reflects the degree of tectonic activity rather than the lithology's resistance. The interpretation of satellite images from Google Earth Pro and fieldwork reveals a fault that causes a deviation between Quaternary deposits and the black marls of the Coniancian-Cenomanian period (Figure 9c).

41Hypsometric curves of basins (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11) located on the NE-SW strike-slip demonstrate that these basins are the youngest in the study area, indicating high tectonic activity (appendix A) (Figure 10). This finding aligns with seismological studies (Ben Ayed 1986; Hfaiedh et al., 1985; Gueddiche et al., 1992) which suggest continuous activity along the northeast-southwest trending system. Other basins exhibit high values of (Hi) above 0.58, and their hypsometric curves (23, 28, 48) in the west of the El Hairech structure indicate a high tectonic degree. Conversely, the eastern part of the study area shows moderate tectonic activity, as reflected by mature hypsometric curves observed in basins (53, 55, 56, 65, 66, 79, 81). This observation is further supported by the high values of (STD), low values of (Hi), and mature hypsometric curves in the eastern region of the El Hairech structure, particularly in the Mejerda plain and at the boundary of the El Hairech structure in drain-age basins (1, 27, 64, 68, 69, 75, 76, 103).

42The hypsometry curves observed on the El Hairech structure display distinctive shapes, such as concave and convex curves, indicating reactive drainage basins. These basins, namely basins (15, 22, 45, 50, 56, 59, 61, 65, 66, 69, 73, 74, 80, 81, 101, 104, 105), are situated on the strike slip (basin 15), west of the El Hairech structure, and associated with the Jurassic structure (basins 104 and 105). Moreover, the majority of these basins are located in the eastern part of the El Hairech structure.

Tab. 2 - Field estimates of uniaxial compressive strength on mégapascal (MPa) unit of pressure or strain (Hoek and Brown, 1997).
Tab. 2 - Estimations sur le terrain de la résistance à la compression uniaxiale en mégapascals (MPa) unité de pression ou de déformation (Hoek et Brown, 1997).

Tab. 2 - Field estimates of uniaxial compressive strength on mégapascal (MPa) unit of pressure or strain (Hoek and Brown, 1997).Tab. 2 - Estimations sur le terrain de la résistance à la compression uniaxiale en mégapascals (MPa) unité de pression ou de déformation (Hoek et Brown, 1997).

4.4. Morphological interpretation of El Hairech structure

43The detailed analysis of the sigmoid morphology of the El Hairech structure provides significant insights into the high degree of strike-slip movement impacting Northern Tunisia. With increasing depth of strike-slip faults, the echelon folds exhibit a pattern where they initially form at a 45-degree angle to the shear direction, then gradually align parallel to the basement faults, ultimately resulting in a sigmoid shape (Jackson and Hudec 2017). Based on this hypothesis, we can infer the evolutionary history of the El Hairech structure and its role in the major movements within Northern Tunisia.

44The present-day morphology of the El Hairech structure reveals an E-W trending anticline that runs parallel to the E-W deep faults that demarcate the boundaries of the Mejerda plain. The orientation of the El Hairech structure aligns with the direction of these deep faults, suggesting a relationship between them.

Fig. 8 - The El Hairech Standard Deviation (STD) was derived from raster data (DTM) utilizing the QGIS software©.
Fig. 8 - L'écart type (STD) d'El Hairech a été dérivé à partir de données raster (MNT) en utilisant le logiciel QGIS©.

Fig. 8 - The El Hairech Standard Deviation (STD) was derived from raster data (DTM) utilizing the QGIS software©.Fig. 8 - L'écart type (STD) d'El Hairech a été dérivé à partir de données raster (MNT) en utilisant le logiciel QGIS©.

The purple line represents the projected extension of the Permian-Triassic sediments in terms of planimetry.
La ligne violette représente l'extension des sédiments du Permien-Trias.

Fig. 9 - Fieldwork on the El Hairech Structure encompassed several aspects.
Fig. 9 - Les travaux de terrain sur la structure d'El Hairech ont englobé plusieurs aspects.

Fig. 9 - Fieldwork on the El Hairech Structure encompassed several aspects.Fig. 9 - Les travaux de terrain sur la structure d'El Hairech ont englobé plusieurs aspects.

A: Examination of Jurassic strata situated to the east of the El Hairech structure. B: Identification of basin locations in the southern region of the El Hairech structure characterized by strong lithological resistance. C: Analysis of a fault in basin (11) through photo-interpretation, showcasing a deviation of Quaternary strata. The fault is depicted by white lines, while black lines indicate the boundary between Coniacian-Santonian strata and natural Quaternary sediments in the Medjerda plain consist of continental clays, gravel, and sands (Gottis et al., 1955; Beily et al., 1972). D: Detailed observation of the Quaternary period as displayed in Figure 10. E: Identification of a stri1ke-slip fault on the Hairech structure accompanied by mineralization.
A : Examen des strates jurassiques situées à l'est de la structure d'El Hairech ; B : Identification des emplacements des bassins dans la région sud de la structure d'El Hairech caractérisée par une forte résistance lithologique ; C : Analyse d'une faille dans le bassin (11) par photo-interprétation, montrant une déviation des strates quaternaires. La faille est représentée par des lignes blanches, tandis que les lignes noires indiquent la limite entre les strates coniaciennes-sénoniennes et les sédiments quaternaires naturels dans la plaine de la Medjerda composés d'argiles continentales, de gravier et de sables (Gottis et al., 1955 ; Beily et al., 1972) ; D : Formations crétacée chevauchant et décrochant les dépots quaternaires dans la Figure 10 ; E : Identification d'une faille décrochante sur la structure d'Hairech accompagnée de minéralisation.

Fig. 10 - Tectonic activity map of El Hairech structure deduced from Standard Deviation (STD) combined with the (Hi) and Hypsometry curves.
Fig. 10 - Carte d'activité tectonique de la structure d'El Hairech déduite de l'écart type (STD) combiné avec les valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) et les courbes hypsométriques.

Fig. 10 - Tectonic activity map of El Hairech structure deduced from Standard Deviation (STD) combined with the (Hi) and Hypsometry curves. Fig. 10 - Carte d'activité tectonique de la structure d'El Hairech déduite de l'écart type (STD) combiné avec les valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) et les courbes hypsométriques.

1. Observed faults; 2. Probable faults deduced from the photo-interpretation of (DTM); 3. Mejerda river; 4. morphostructural lineaments). Tectonic activity degree: T3. High tectonic activity; T2. Moderate tectonic activity; T1. Low tectonic activity. The map illustrates areas of high and recent tectonic activity along the NE-SW faults, particularly in the southern and eastern regions of the El Hairech structure, where the Jurassic strata are located. The El Hairech structure itself exhibits a moderate level of tectonic activity. It is characterized by basins of low tectonic activity positioned centrally, which correspond to a N-S morphostructural lineament. These morphostructural lineaments align with the N-S faults identified by Rouvier (1985) and the research conducted by Kadri and Ben Haj Ali (1999).
1. Failles observées ; 2. Failles probables déduites de la photo-interprétation du Modèle Numérique de Terrain (MNT) ; 3. Rivière Medjerda ; 4. Linéaments morphostructuraux). Degré d'activité tectonique : T3. Activité tectonique élevée ; T2. Activité tectonique modérée ; T1. Activité tectonique faible. La carte illustre les zones d'activité tectonique élevée et récente le long des failles NE-SW, particulièrement dans les régions sud et est de la structure d'El Hairech, où se trouvent les strates jurassiques. La structure d'El Hairech elle-même présente un niveau modéré d'activité tectonique. Elle est caractérisée par des bassins de faible activité tectonique positionnés au centre, correspondant à un linéament morphostructural N-S. Ces linéaments morphostructuraux sont alignés avec les failles N-S identifiées par Rouvier (1985) et les recherches menées par Kadri et Ben Haj Ali (1999).

5. Conclusion

45In terms of methodology, the extraction of the drainage network and drainage basins was conducted manually and combined with a Digital Terrain Model (DTM) with a ground resolution of 10m. This DTM was created by digitizing the Ghardimaou topographic map at a scale of 1:50,000. By utilizing a Geographic Information System (GIS) database, various geomorphic indices were applied to assess both tectonic activity and incision rates in the El Hairech area. The use of GIS provides significant advantages, as it allows for the immediate calculation of numerous georeferenced key indices over large areas, enabling the study of landscape evolution. Geomorphic indices such as the hypsometric integral (Hi), hypsometric curve, and Standard Deviation (STD) serve as valuable tools in identifying and locating active tectonics through the analysis of drainage basin erosion processes.

46From a thematic perspective, the photo-interpretation of digital satellite imagery and the morphometric analysis of the El Hairech structure have provided insights into its tectonic activity. The presence of a NE-SW trending strike-slip fault in the western region of the structure indicates recent tectonic activity. Additionally, the morphometric analysis of the El Hairech structure has confirmed the existence of an N-S fault that divides the anticline into two parts, as previously identified by Rouvier (1985) and Alouani (1997). These areas within the El Hairech structure are of particular importance for detecting neotectonic indicators during fieldwork.

47The significant displacement observed in the El Hairech structure can be deduced from the presence of faults, as confirmed by the Mejerda basin. The NE-SW trending faults and the sigmoid morphology of the structure suggest a strike-slip movement. In essence, the El Hairech structure exhibits a transtensional movement.

Appendix A: The hypsometric curves of the 105 El Hairech basins are indicative of their respective stages: old basins are represented by red curves with concave shapes, accompanied by a Hi value below 0.40. Young basins exhibit blue curves with convex shapes, with a Hi value exceeding 0.50. Mature basins are characterized by yellow curves positioned in the middle of the graph, distinct from the other two types of basins. Reactive basins display black curves, showing a combination of convex, concave, and aligned shapes in their allure.
Annexe A : Les courbes hypsométriques des 105 bassins d'El Hairech indiquent leurs stades respectifs : les bassins anciens sont représentés par des courbes rouges avec des formes concaves, accompagnées d'une valeur de Hi inférieure à 0,40. Les bassins jeunes présentent des courbes bleues avec des formes convexes, avec une valeur de Hi dépassant 0,50. Les bassins matures se caractérisent par des courbes jaunes positionnées au milieu du graphique, distinctes des deux autres types de bassins. Les bassins réactifs affichent des courbes noires, montrant une combinaison de formes convexes, concaves et alignées dans leur allure

Appendix A: The hypsometric curves of the 105 El Hairech basins are indicative of their respective stages: old basins are represented by red curves with concave shapes, accompanied by a Hi value below 0.40. Young basins exhibit blue curves with convex shapes, with a Hi value exceeding 0.50. Mature basins are characterized by yellow curves positioned in the middle of the graph, distinct from the other two types of basins. Reactive basins display black curves, showing a combination of convex, concave, and aligned shapes in their allure.Annexe A : Les courbes hypsométriques des 105 bassins d'El Hairech indiquent leurs stades respectifs : les bassins anciens sont représentés par des courbes rouges avec des formes concaves, accompagnées d'une valeur de Hi inférieure à 0,40. Les bassins jeunes présentent des courbes bleues avec des formes convexes, avec une valeur de Hi dépassant 0,50. Les bassins matures se caractérisent par des courbes jaunes positionnées au milieu du graphique, distinctes des deux autres types de bassins. Les bassins réactifs affichent des courbes noires, montrant une combinaison de formes convexes, concaves et alignées dans leur allure

Appendix B: Classification of STD values according to the number of the El Hairech basins.

Appendix B: Classification of STD values according to the number of the El Hairech basins.

* Corresponding author: +33 1 60 95 90 57
neffati.islem@gmail.com (I. Neffati)

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Annexe

Version abrégée en français

La structure d'El Hairech constitue l'un des deux seuls affleurements métamorphiques de l'orogène Tell dans le nord de la Tunisie (fig. 1A). L'anticlinal d'El Hairech est délimité au sud par la faille Ghardimaou-Jendouba, orientée est-ouest, et au nord-ouest par une faille majeure Ghardimaou-Cap Serrat, orientée nord-est-sud-ouest (fig. 1B-2). La lithologie de la structure El Hairech est principalement composée de schistes métamorphiques et de dolomites d'âge Permo-Triassique, limitée au nord-ouest par une structure d'âge Crétacé-Éocène de lithologie calcaire et marneuse, et au nord-est par une structure de dolomites et de calcaires d'âge Jurassique (fig. 1C-2). El Hairech présente une activité sismique, et le tremblement de terre de Chemtou a été enregistré le 6 août 1985 à l’intersection de ses deux failles (MW = 3.5) (fig. 3C).

La morphologie d’El Hairech est unique en Tunisie, adoptant une forme sigmoïde avec un réseau hydrographique de modèle radial (fig. 4A-B-C). Pour mettre en évidence l’impact de la sismotectonique sur la morphologie et la tectonique récente de l'anticlinal d'El Hairech, cette étude vise à analyser la réponse géomorphométrique des bassins versants (fig. 4D) et le réseau de drainage classifié (fig. 4E), en tenant compte de l'âge et de la lithologie correspondant à chaque bassin versant (fig. 4F). Pour ce faire, nous avons digitalisé les courbes de niveaux de la carte topographique de Ghardimaou à l'échelle 1:50 000 (fig. 4B) afin d'obtenir un modèle numérique de terrain (MNT) avec une résolution de 10 m (fig. 4C). Nous avons calculé les indices géomorphométriques tels que l'intégrale hypsométrique (Hi) et la rugosité topographique (STD), et analysé les courbes hypsométriques de chaque bassin versant (fig. 5).

Les résultats obtenus à partir du traitement de plus de 105 sous-bassins ont été classés en fonction du taux d'incision et de l'activité tectonique (tab. 1). Les courbes hypsométriques illustrent les différentes phases d'activité tectonique, allant d'une activité ancienne à une réactivation (fig. 5, annexe A). Les valeurs d'hypsométrie intégrale varient successivement entre 0,2 et 0,39, 0,4 et 0,51, et 0,54 et 0,68 (fig. 6A). Les bassins réactivés présentent un stade d'activité tectonique jeune avec une courbe hypsométrique en forme de S. La distribution de la variable STD montre le taux d'incision d'érosion, classé en classes basses (0-21), classes modérées (21-80), et classes élevées (80-129) (fig. 6B). Ces résultats, combinés à l'analyse des courbes hypsométriques et de l'activité tectonique des bassins versants d'El Hairech (fig. 7A-B), ainsi qu'à la prise en compte du taux d'incision d'érosion (STD) de la structure (fig. 8) et des observations sur le terrain (fig. 9), suggèrent que la morphométrie, joue un rôle clé dans l'interprétation des liens entre la morphologie, la lithologie et la tectonique récente.

Du point de vue morphologique, la variable rugosité topographique (STD) constitue un moyen de distinguer des structures géologiques structurales simples avec des lithologies différentes. Du point de vue lithologique, l'analyse de l'intégrale hypsométrique (Hi) et des courbes hypsométriques, combinées avec l'indice de taux d'incision d'érosion, permet de compartimenter El Hairech en deux compartiments présentant des taux d'incision d'érosion et des valeurs d'hypsométrie intégrale « moyens », délimités par une « bande » morphostructurale caractérisée par des valeurs basses de ces variables (fig. 7). Ces conclusions sont corroborées par une faille orientée nord-sud qui divise la structure (fig. 10, tab. 2). D'un point de vue tectonique récente, l'analyse morphométrique et la photo-interprétation révèlent que la partie ouest de la structure El Hairech est une zone d'activité tectonique élevée (fig. 9-10). Pour conclure, nos observations morphométriques combinées aux données de sismiques réflexions, aux quelques données de terrain révèlent que la topographie générale d'El Hairech, caractérisée par une géométrie de drainage radial, est étroitement influencée par la réactivation des failles tectoniques profondes.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 - Geographic and geological location of the El Hairech anticline and tectonic setting.Fig. 1 - Situation géographique et géologique de l'anticlinal d'El Hairech et contexte tectonique.
Légende A: Geographic map of northern Tunisia in the Mediterranean Sea and El Hairech structure location in northern Tunisia with emplacement of seismic line (L1) of figure 2 (1: location of figure 1b and El Hairech structure; 2: Seismic line analyzed in figure 2). B : Geological map of NW Tunisia and location of the Permo-Triassic outcrops of the Hairech anticline in NW Tunisia and its 1: 50 000 geological maps (1. emplacement of Fig. 1 c; 2. Dips of Alouani et al. (1997); 3. Dips of geological map of Ghardimaou; 4. Vertical dip; 5. Horizontal dip; 6. Faults; 7. Seismic line L1); (Q. Quaternary; a. recent alluvium; e. scree; c. early alluvium); (MP. Mio-Pliocene; Clays, sandstones, Marls and conglomerates); (O. Early Oligocene, argillites and sandstone numidian unit); (E. Eocene; Limestones); (Cma. Maastrichtian, black marls); (Cmp. Campanian, limestones and marls); (Cco-Cs. Coniacian-Santonian, black marls); (Ct. Turonian, marly alternations); (Ch - ba- Cap. Hauterivian-Barremian-Aptian, Marls, limestones and sandstones); (J. Lias, dolomites and marbles); (T. Trias, clays, sandstones, dolomites and evaporites); (Pr-T. Permian Triassic, shales and sandstones); C: Schiste of El Hairech anticlinorium; D: lithostratigraphic log on Jurassic strata the east of El Hairech (Alouani et al., 1997) (1. sandstone and metamorphic shale; 2. dolomite of upper Triassic; 3. dolomite and fragments of schist; 4. laminated dolomite; 5. bird eye dolomite; 6. flint dolomitic limestone; 7. siliceous limestones and marls; 8. shales).A : Carte géographique du nord de la Tunisie dans la mer Méditerranée et emplacement de la structure d’El Hairech dans le nord de la Tunisie avec la pose de la ligne sismique (L1) de la Figure 2 ; 1. Emplacement de la Figure 1B et de la structure d’El Hairech ; 2. ligne sismique analysée dans la Figure 2 ; B : Carte géologique du nord-ouest de la Tunisie et emplacement des affleurements du Permien-Trias de l’anticlinal d’Hairech dans le nord-ouest de la Tunisie et ses cartes géologiques à 1/50 000 ; 1. Emplacement de la Figure 1C ; 2. Inclinaisons d’Alouani et al. (1997) ; 3. Inclinaisons de la carte géologique de Ghardimaou ; 4. Inclinaison verticale ; 5. Inclinaison horizontale ; 6. Failles ; 7. Ligne sismique L1 ; Q. Quaternaire ; a. alluvions récentes ; e. éboulis ; c. alluvions anciennes ; MP. Mio-Pliocène ; argiles, grès, marnes et conglomérats ; O. Oligocène inférieur, argilites et grès de l’unité numidienne ; E. Éocène ; Calcaires ; Cma. Maastrichtien, marnes noires ; Cmp. Campanien, calcaires et marnes ; Cco-Cs. Coniacien-Santonien, marnes noires ; Ct. Turonien, alternances marneuses ; Ch - ba- Cap. Hauterivien-Barémien-Aptien, marnes, calcaires et grès ; J. Lias, dolomies et marbres ; T. Trias, argiles, grès, dolomies et évaporites ; Pr-T. Permien-Trias, schistes et grès ; C : Schiste de l’anticlinal d’El Hairech ; D : Diagraphie lithostratigraphique sur les strates jurassiques à l’est d’El Hairech (Alouani et al., 1997) ; 1. Grès et schiste métamorphique ; 2. Dolomie du Trias supérieur ; 3. Dolomie et fragments de schiste ; 4. Dolomie lamellée ; 5. Dolomie œil d’oiseau ; 6. Calcaire dolomitique à silex ; 7. Calcaires siliceux et marnes ; 8. Schistes.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-1.jpg
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Titre Fig. 2 - Seismic section (L1) in Mejerda plain (see lines in green on Fig. 1a and b for the location) making in evidence the extensive context in this basin and the salt walls (diapirs).Fig. 2 - section sismique (L1) dans la plaine de la medjerda (voir les lignes en vert sur la Figure 1A-B pour l’emplacement), mettant en évidence le contexte structural extensif de ce bassin et les multiples réactivations de diapirs.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-2.jpg
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Titre Fig. 3 - Distribution of earthquake epicenters (Northern Tunisia).Fig. 3 - Distribution des épicentres des tremblements de terre (nord de la Tunisie).
Légende Data from the National Meteorological Institute (INM) within the 1975 to 2005 monitoring time period (modified from Mejri 2012). Magnitude (1. 1-2; 2. 2-3; 3. 3-4; 4. 4-5); 5. Faults, 6. Reverse faults; 7. Normal faults; 8. Study area; 9. City; T. Triassic; Pr-T. Permo-Triassic (El Hairech structure).Données de l'Institut National de la Météorologie (INM) pour la période de surveillance de 1975 à 2005 (modifié d'après Mejri 2012). Magnitude (1: 1 à 2 ; 2: 2 à 3 ; 3: 3 à 4 ; 4: 4 à 5), 5. Failles ; 6. Failles inverses ; 7. Failles normales ; 8. Zone d'étude ; 9. Ville ; T. Trias ; Pr-T. Permien-Trias (structure d'El Hairech).
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Titre Fig. 4 - The physiography of El Hairech anticline is presented through various visual representations.Fig. 4 - La physiographie de l'anticlinal d'El Hairech est présentée à travers diverses représentations visuelles.
Légende Firstly, in (A), an excerpt from the Ghardimaou topographic map at a scale of 1/50,000 is provided. Moving on to (B), the orography of El Hairech is depicted, showcasing the topographic isocontours and the drainage network extracted from the same topographic map. The key elements marked are: 1. elevation points, 2. hydrographic network, and 3. river network. In (C), a hill-shaded Digital Terrain Model (DTM) of El Hairech is shown, displaying the N135°E perspective with an elevation of 30° and a vertical exaggeration of 5x. The hydrographic network is highlighted in this view. In (D), a hill-shade DTM is presented, incorporating both the drainage network (indicated by blue lines) and the drainage basins (indicated by red lines). The Strahler and Howard classifications, which categorizes the drainage network based on orders ranging from 1 to 5 (case of El Hairech structure), is illustrated in (E). Finally, (F) features an extract from the 1/50,000 scale geological mapping specifically focused on the El Hairech structure, sourced from the Ghardimaou Geological map. For the legend corresponding to this geological map, refer to Figure 1b.A : Extrait de la carte topographique de Ghardimaou à l’échelle de 1/50 000 ; B : Orographie d’El Hairech mettant en avant les isocontours topographiques et le réseau hydrographique extrait de la même carte topographique. Les éléments clés marqués sont : 1. Points d’élévation ; 2. Réseau hydrographique ; 3. Réseau fluvial ; C : Modèle numérique de terrain (MNT) ombré d’El Hairech affichant la perspective N135°E avec une élévation de 30° et une exagération verticale de 5x. Le réseau hydrographique est mis en évidence dans cette vue ; D : MNT ombré intégrant à la fois le réseau hydrographique (indiqué par des lignes bleues) et les bassins versants (indiqués par des lignes rouges). Les classifications de Strahler et Howard, qui catégorisent le réseau hydrographique en fonction des ordres de 1 à 5 (cas de la structure d’El Hairech), sont illustrées dans (E) ; F : Extrait de la cartographie géologique à l’échelle de 1/50 000 spécifiquement axée sur la structure d’El Hairech, provenant de la carte géologique de Ghardimaou. Pour la légende correspondant à cette carte géologique, référez-vous à la Figure 1B.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-7.jpg
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Titre Fig. 5 - The hypsometric curve, as modified by Mahmood and Gloaguen (2012), provides valuable insights when examined from different perspectives.Fig. 5 - La courbe hypsométrique, telle que modifiée par Mahmood et Gloaguen (2012), offre des perspectives précieuses lorsqu'elle est examinée sous différents angles.
Légende Firstly, in (A), the 3D view and planimetric view of a drainage basin are presented, demonstrating the ratios of elevations and areas explained in the text. Secondly, (B) showcases three distinct hypsometric curves of El Hairech drainage basins, each representing a different stage of development: an old stage characterized by a concave shape (top), a mature stage with a linear shape (center), and a young stage exhibiting a convex shape (bottom). Finally, (C) illustrates the evolution of a drainage basin over time, depicting its progression from undergoing tectonic deformation to reaching a state of maturity with a corresponding hypsometric curve reflecting medium to low tectonic activity, and ultimately attaining stability with minimal tectonic activity. This provides valuable information regarding the evolution of drainage basins.A : Vue en 3D et la vue planimétrique d’un bassin versant sont présentées, démontrant les rapports entre les altitudes et les superficies expliqués dans le texte ; B : Trois courbes hypsométriques distinctes des bassins versants d’El Hairech, chacune représentant une étape différente de développement : une étape ancienne caractérisée par une forme concave (en haut), une étape mature avec une forme linéaire (au centre), et une étape jeune exhibant une forme convexe (en bas) ; C : Evolution d’un bassin versant au fil du temps, montrant sa progression depuis une déformation tectonique jusqu’à atteindre un état de maturité avec une courbe hypsométrique correspondant à une activité tectonique moyenne à faible, pour finalement atteindre la stabilité avec une activité tectonique minimale. Cela fournit des informations précieuses sur l’évolution des bassins versants.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-8.jpg
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Titre Tab. 1 - (Hi) and (STD) values of El Hairech drainage basins (see Fig.6A for location of drainage basins numbers).Tab. 1 - Valeurs de (Hi) et (STD) des bassins versants d'El Hairech (Voir Fig. 6A pour la numérotation des bassins de drainage).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-9.jpg
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Titre Fig. 6 - Locations of the El Hairech (Hi) and (STD) drainage basins.Fig. 6 - Emplacements des bassins versants d'El Hairech (Hi) et (STD).
Légende A: Hypsometric integral (Hi). 1: observed faults, 2: probable faults, 3: river network). (a) the hypsometric integral (Hi) values of the El Hairech drainage basins are displayed. It is noteworthy that the central part of the El Hairech anticline exhibits relatively moderate values, which contrasts with the lower values observed at the outer edges and the median of the structure. Additionally, the strike-slip fault zone to the northwest stands out with high (Hi) values, indicating increased tectonic activity. B illustrates the STD ratio of the El Hairech drainage basins. Nearly all the drainage basins exhibit moderate to high STD ratios, suggesting significant variability in topographic roughness within the studied area.A : Valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) des bassins versants d'El Hairech sont affichées. La partie centrale de l'anticlinal d'El Hairech présente des valeurs relativement modérées, ce qui contraste avec les valeurs plus basses observées aux extrémités extérieures et au centre de la structure. De plus, la zone de faille décrochante située vers le nord-ouest se distingue par des valeurs élevées de (Hi), indiquant une activité tectonique accrue ; B : STD des bassins versants d'El Hairech. Presque tous les bassins versants présentent valeurs de STD modérées à élévées, suggérant une variabilité significative dans la rugosité topographique de la zone étudiée ; 1. Failles observées ; 2. Failles probables ; 3. Réseau hydrographique.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-10.jpg
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Titre Fig. 7 - Classification of hypsometric integral and hypsometric curves.Fig. 7 - Classification de l'intégrale hypsométrique et des courbes hypsométriques.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-11.jpg
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Légende A: 1. Observed faults, which are interpreted from the geological map and Digital Terrain Model (DTM); 2. Probable faults, also interpreted from the geological map and DTM; 3. River networks. The classification is based on the values of the hypsometric integral (Hi): Height: representing high values of Hi, Moderate: representing moderate values of Hi, Low: representing low values of Hi. In addition, the classification is further illustrated by specific contours and corresponding curves in Figure 7B: A. Yellow contour represents mature basins, accompanied by the yellow curve. B. Red and orange contours represent old basins, accompanied by the red and orange curves. C. Blue contour represents the youngest basins, accompanied by the blue curve (Appendix A).A : Représentation cartographique ; 1. Failles observées, interprétées à partir de la carte géologique et du Modèle Numérique de Terrain (MNT) ; 2. Failles probables, également interprétées à partir de la carte géologique et du MNT ; 3. Réseaux fluviaux. La classification est basée sur les valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) : Élevé : représentant des valeurs élevées de Hi, Modéré : représentant des valeurs modérées de Hi, Bas : représentant des valeurs basses de Hi. De plus, la classification est illustrée plus en détail par des contours spécifiques et des courbes correspondantes dans la Figure 7B : A. Le contour jaune représente les bassins matures, accompagné de la courbe jaune. B. Les contours rouges et oranges représentent les bassins anciens, accompagnés des courbes rouge et orange. C. Le contour bleu représente les bassins les plus jeunes, accompagné de la courbe bleue (Annexe A). B : Courbes hypsométriques des bassins versants situés au nord et au sud de la structure d'El Hairech, ainsi que sur les flancs est et ouest de la structure jurassique, fournissent des informations précieuses sur le degré et l'âge de chaque bassin. Les courbes hypsométriques codées par couleur indiquent la maturité du bassin et la classification de son âge. Les bassins matures sont représentés par un contour jaune, tandis que les bassins plus anciens sont indiqués par des contours rouges et oranges. Les bassins les plus jeunes sont représentés par un contour bleu.
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Titre Tab. 2 - Field estimates of uniaxial compressive strength on mégapascal (MPa) unit of pressure or strain (Hoek and Brown, 1997).Tab. 2 - Estimations sur le terrain de la résistance à la compression uniaxiale en mégapascals (MPa) unité de pression ou de déformation (Hoek et Brown, 1997).
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Titre Fig. 8 - The El Hairech Standard Deviation (STD) was derived from raster data (DTM) utilizing the QGIS software©.Fig. 8 - L'écart type (STD) d'El Hairech a été dérivé à partir de données raster (MNT) en utilisant le logiciel QGIS©.
Légende The purple line represents the projected extension of the Permian-Triassic sediments in terms of planimetry.La ligne violette représente l'extension des sédiments du Permien-Trias.
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Titre Fig. 9 - Fieldwork on the El Hairech Structure encompassed several aspects.Fig. 9 - Les travaux de terrain sur la structure d'El Hairech ont englobé plusieurs aspects.
Légende A: Examination of Jurassic strata situated to the east of the El Hairech structure. B: Identification of basin locations in the southern region of the El Hairech structure characterized by strong lithological resistance. C: Analysis of a fault in basin (11) through photo-interpretation, showcasing a deviation of Quaternary strata. The fault is depicted by white lines, while black lines indicate the boundary between Coniacian-Santonian strata and natural Quaternary sediments in the Medjerda plain consist of continental clays, gravel, and sands (Gottis et al., 1955; Beily et al., 1972). D: Detailed observation of the Quaternary period as displayed in Figure 10. E: Identification of a stri1ke-slip fault on the Hairech structure accompanied by mineralization.A : Examen des strates jurassiques situées à l'est de la structure d'El Hairech ; B : Identification des emplacements des bassins dans la région sud de la structure d'El Hairech caractérisée par une forte résistance lithologique ; C : Analyse d'une faille dans le bassin (11) par photo-interprétation, montrant une déviation des strates quaternaires. La faille est représentée par des lignes blanches, tandis que les lignes noires indiquent la limite entre les strates coniaciennes-sénoniennes et les sédiments quaternaires naturels dans la plaine de la Medjerda composés d'argiles continentales, de gravier et de sables (Gottis et al., 1955 ; Beily et al., 1972) ; D : Formations crétacée chevauchant et décrochant les dépots quaternaires dans la Figure 10 ; E : Identification d'une faille décrochante sur la structure d'Hairech accompagnée de minéralisation.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-15.jpg
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Titre Fig. 10 - Tectonic activity map of El Hairech structure deduced from Standard Deviation (STD) combined with the (Hi) and Hypsometry curves. Fig. 10 - Carte d'activité tectonique de la structure d'El Hairech déduite de l'écart type (STD) combiné avec les valeurs de l'intégrale hypsométrique (Hi) et les courbes hypsométriques.
Légende 1. Observed faults; 2. Probable faults deduced from the photo-interpretation of (DTM); 3. Mejerda river; 4. morphostructural lineaments). Tectonic activity degree: T3. High tectonic activity; T2. Moderate tectonic activity; T1. Low tectonic activity. The map illustrates areas of high and recent tectonic activity along the NE-SW faults, particularly in the southern and eastern regions of the El Hairech structure, where the Jurassic strata are located. The El Hairech structure itself exhibits a moderate level of tectonic activity. It is characterized by basins of low tectonic activity positioned centrally, which correspond to a N-S morphostructural lineament. These morphostructural lineaments align with the N-S faults identified by Rouvier (1985) and the research conducted by Kadri and Ben Haj Ali (1999).1. Failles observées ; 2. Failles probables déduites de la photo-interprétation du Modèle Numérique de Terrain (MNT) ; 3. Rivière Medjerda ; 4. Linéaments morphostructuraux). Degré d'activité tectonique : T3. Activité tectonique élevée ; T2. Activité tectonique modérée ; T1. Activité tectonique faible. La carte illustre les zones d'activité tectonique élevée et récente le long des failles NE-SW, particulièrement dans les régions sud et est de la structure d'El Hairech, où se trouvent les strates jurassiques. La structure d'El Hairech elle-même présente un niveau modéré d'activité tectonique. Elle est caractérisée par des bassins de faible activité tectonique positionnés au centre, correspondant à un linéament morphostructural N-S. Ces linéaments morphostructuraux sont alignés avec les failles N-S identifiées par Rouvier (1985) et les recherches menées par Kadri et Ben Haj Ali (1999).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-16.jpg
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Titre Appendix A: The hypsometric curves of the 105 El Hairech basins are indicative of their respective stages: old basins are represented by red curves with concave shapes, accompanied by a Hi value below 0.40. Young basins exhibit blue curves with convex shapes, with a Hi value exceeding 0.50. Mature basins are characterized by yellow curves positioned in the middle of the graph, distinct from the other two types of basins. Reactive basins display black curves, showing a combination of convex, concave, and aligned shapes in their allure.Annexe A : Les courbes hypsométriques des 105 bassins d'El Hairech indiquent leurs stades respectifs : les bassins anciens sont représentés par des courbes rouges avec des formes concaves, accompagnées d'une valeur de Hi inférieure à 0,40. Les bassins jeunes présentent des courbes bleues avec des formes convexes, avec une valeur de Hi dépassant 0,50. Les bassins matures se caractérisent par des courbes jaunes positionnées au milieu du graphique, distinctes des deux autres types de bassins. Les bassins réactifs affichent des courbes noires, montrant une combinaison de formes convexes, concaves et alignées dans leur allure
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/17821/img-17.jpg
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Titre Appendix B: Classification of STD values according to the number of the El Hairech basins.
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Pour citer cet article

Référence électronique

Islem Neffati, Benoît Deffontaines, Rim Katlane, Mohamed Chedly Rabia, Ali Mahroug, Fayçal El Ferhi et Banen Sarsar, « Morphometric analysis of structure of Jebel El Hairech (Northern Tunisia) »Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], 29-2 | 2023, mis en ligne le 08 février 2024, consulté le 21 février 2024. URL : http://journals.openedition.org/geomorphologie/17821 ; DOI : https://doi.org/10.4000/geomorphologie.17821

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Auteurs

Islem Neffati

University of Manouba, Research Laboratory GEOMAG, BP 95 2010 Manouba, TunisiaUniversity of Carthage, Faculty of Sciences of Bizerte, Department of Earth Sciences, 7021 Jarzouna-Bizerte, Tunisia

Benoît Deffontaines

Université de Marne la Vallée, et EA4119 Géomatériaux et Géologie de l'Ingénieur (G2I), 5 Bd Descartes, F-77454 Marne-la-Vallée, Cedex 2, France

Articles du même auteur

Rim Katlane

University of Manouba, Research Laboratory GEOMAG, BP 95 2010 Manouba, Tunisia

Mohamed Chedly Rabia

University of Manouba, Research Laboratory GEOMAG, BP 95 2010 Manouba, Tunisia

Ali Mahroug

Tunisian Company of Petroleum Activities, 54 Avenue Mohamed V, 1002 Tunis, Tunisia

Fayçal El Ferhi

Tunisian Company of Petroleum Activities, 54 Avenue Mohamed V, 1002 Tunis, Tunisia

Banen Sarsar

Tunisian Company of Petroleum Activities, 54 Avenue Mohamed V, 1002 Tunis, Tunisia

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