Qui a peur de la faille de Logan?

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «Dans tout le débat sur le troisième lien, on ne parle que des parties terrestres du lien Québec-Lévis, comme si ce qui passe en-dessous n’avait pas d’importance. Mais il me semble qu’au contraire, ça en a beaucoup. La faille de Logan, vous connaissez? C’est une faille géologique que le fleuve suit. Alors à quelle profondeur est le fond du fleuve? À quelle profondeur est le roc sous le fleuve? Quelle est la distance de part et d’autre de la faille? La croûte terrestre est toujours en mouvement, si minime soit-elle. Imaginez la moindre fissure dans le tunnel», s’inquiète Jean Morel, de Québec.

La faille de Logan est vraiment une «abonnée» des débats publics dans la région de Québec. Elle a été évoquée il y a quelques années comme un «risque» apparemment inacceptable quand il était question de faire traverser le fleuve au pipeline Énergie Est — un projet aujourd’hui abandonné. Quand le gouvernement soupesait la possibilité de rénover la centrale nucléaire Gentilly-2, en 2010-2011, les opposants décrivaient cette faille comme une source potentielle de séismes, et donc de catastrophe nucléaire majeure. Et M. Morel est très loin d’être le premier — gageons qu’il ne sera pas le dernier non plus — à craindre les «dangers» qu’il y aurait à faire passer un tunnel autoroutier par cette faille.

La réalité, c’est que la «ligne de Logan», comme on l’appelle parfois, est totalement inactive, immobile, depuis très longtemps. «Il est improbable, pour ne pas dire impossible, que cette faille puisse être réactivée, puisqu'il s'agit d'une faille superficielle qui n'affecte pas toute l'épaisseur de la croûte continentale», lit-on sur le site Planète Terre du département de géologie de l’Université Laval, qui comporte d’ailleurs de très belles pages sur la géologie du Québec.

Il y a environ 450 millions d’années, les deux grandes formations géologiques qui forment aujourd’hui le sud du Québec reposaient au fond des océans. À cause de la tectonique des plaques, ce phénomène qui fait dériver les continents petit à petit, ces fonds marins ont fini par être soulevés hors de l’eau pour devenir la plateforme du Saint-Laurent (sur laquelle reposent les «basses terres»), d’une part, et les Appalaches d’autre part. Et, point fondamental pour bien comprendre la suite, la tectonique a poussé les Appalaches par-dessus une partie de la plateforme du Saint-Laurent.

La faille de Logan, ça n’est rien de plus que la frontière entre les deux : c’est une épaisseur de roches qui ont été brisées à mesure que les Appalaches empiétaient sur la plateforme (voir le plan en coupe ci-bas), et qui longe maintenant les Appalaches. Tant que la tectonique poussait les Appalaches à «grimper» par-dessus une partie de la plateforme, la faille était active. Mais c’est un phénomène qui est terminé depuis environ 400 millions d’années.

Comme le montre la carte ci-bas (et contrairement à ce qu’on entend souvent), la ligne de Logan ne longe pas tout le fleuve : elle le fait seulement entre Québec et le bout de la Gaspésie, grosso modo. Elle rentre à l’intérieur des terres un peu en amont de Québec et plonge ensuite vers le sud, jusqu’en Nouvelle-Angleterre.

Maintenant, quelle distance y a-t-il entre les «parois» de cette faille ? «Ça peut avoir une largeur de 50 à 100 mètres», répond Jacques Locat, chercheur émérite (retraité) et spécialiste des risques géologiques de l’Université Laval. Cependant, précise-t-il, on ne doit pas concevoir ces 50-100 mètres comme un vide : la pression en profondeur est telle qu’il n’y a pratiquement pas d’espace vide là-dessous. La faille elle-même est complètement remplie, il s’agit vraiment juste d’une bande de roche plus brisée que la moyenne.

Bref, la ligne de Logan n’est pas et ne peut pas être une source de tremblements de terre. En fait, la dernière fois qu’elle a «bougé», c’était environ 150 millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures, c’est tout dire. Aucun des séismes qui ont secoué la vallée du Saint-Laurent au cours des derniers siècles n’était associé à cette faille. Ce sont plutôt des failles subverticales plus profondes (sous la plateforme du Saint-Laurent) et certaines particularités locales comme le cratère de Charlevoix qui furent en cause. Comme on peut le lire sur le site Planète Terre, si la faille de Logan était une source de sismicité, on devrait observer des secousses sur tout son long — mais ce n’est pas du tout le cas.

Ajoutons, pour terminer, que le fait de devoir traverser une zone de roche fracturée n’est pas un empêchement pour un tunnel (ou pour d’autres projets). Cela peut avoir des répercussions sur les coûts, dit M. Locat, mais «on est capable de faire des tunnels dans le gravier, alors on peut en faire à travers de la roche fracturée. L’important, c’est de bien connaître le sol qu’on traverse. Après ça, on peut choisir la méthode, procéder avec un tunnelier ou injecter du ciment. Mais ce n’est pas un problème si l’investigation préliminaire [des sols] est faite correctement».

D’ailleurs, dans son étude de faisabilité de 2016 sur le troisième lien, le chercheur de l’École polytechnique Bruno Massicotte concluait lui aussi (p. 102) que «la présence de la faille de Logan, qui est inactive et qui n’est pas reliée à la sismicité de la région, n’a pas d’impact pour la construction d’un tunnel à cet endroit».

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