Définition et formation
Un dôme de sel, ou diapir salifère, est une masse de sel qui s'élève à travers les roches sédimentaires sus-jacentes. Le phénomène tient à deux propriétés du sel : sa faible densité par rapport aux roches qui le recouvrent et sa capacité à fluer lentement, à la manière d'un matériau plastique, sous l'effet de la pression et de la température. Avec le temps, le sel enfoui migre vers le haut, perce ou soulève les couches supérieures et les déforme.
Aux Îles-de-la-Madeleine, le sel s'est déposé au Carbonifère, il y a environ 320 millions d'années selon les ouvrages de vulgarisation, dans un bassin évaporitique alors situé près de l'équateur. Sous un climat chaud et aride, l'évaporation répétée d'eaux marines confinées a laissé d'épaisses accumulations de sels, principalement de la halite (chlorure de sodium), accompagnées de sulfates comme le gypse et l'anhydrite.
Ces évaporites ont ensuite été recouvertes par d'importantes épaisseurs de sédiments, devenus des roches. Le poids de cette couverture a mis le sel en mouvement et provoqué sa remontée sous forme de diapirs. Les épaisseurs de plusieurs kilomètres citées pour ces dépôts de couverture ne correspondent pas à la profondeur actuelle de chacun des dômes, qui varie d'une structure à l'autre.
Contexte géologique
L'archipel appartient au bassin des Maritimes, vaste bassin sédimentaire d'âge paléozoïque supérieur qui s'étend sous le golfe du Saint-Laurent et une partie des provinces de l'Atlantique (Nouveau-Brunswick, Nouvelle-Écosse, Île-du-Prince-Édouard et Terre-Neuve). Ce bassin s'est formé à la suite de l'orogenèse appalachienne et a accumulé, du Dévonien supérieur au Permien, des dépôts continentaux et marins de grande épaisseur.
Les évaporites carbonifères de ce bassin sont à l'origine de nombreuses structures salifères dans la région atlantique, dont celles des Îles-de-la-Madeleine. Dans l'archipel, les roches de couverture comprennent notamment les grès rouges qui forment les falaises caractéristiques des îles, ainsi que des grès gris et d'autres roches sédimentaires.
La remontée des diapirs a entraîné vers la surface des roches provenant de niveaux profonds, qui affleurent aujourd'hui en divers points de l'archipel. Elle a aussi plissé et faillé les couches sédimentaires environnantes, de sorte que l'organisation des roches visibles en surface reflète en partie la présence des dômes sous-jacents.
Dans le cadre québécois, ces structures constituent un cas particulier : les Îles-de-la-Madeleine sont la seule partie du territoire du Québec où des diapirs salifères de cette nature sont connus et exploités.
Répartition sous l'archipel
Les documents du Bureau d'audiences publiques sur l'environnement (BAPE) consacrés aux eaux souterraines de l'archipel recensent sept diapirs salifères sous les Îles-de-la-Madeleine. Trois d'entre eux sont décrits comme de grande taille.
Les dômes les plus proches de la surface se trouvent sous Grosse-Île, dans le nord-est de l'archipel. C'est cette faible profondeur relative qui a rendu possible l'exploitation minière du sel dans ce secteur.
La connaissance de la géométrie des dômes repose sur plusieurs types de données :
- les forages d'exploration réalisés pour évaluer les gisements de sel ;
- les levés géophysiques, notamment gravimétriques et sismiques, qui permettent de repérer les masses de sel moins denses que les roches encaissantes ;
- les observations géologiques de surface et les travaux miniers souterrains.
Les rapports techniques conservés dans les archives de Géologie Québec documentent les travaux d'exploration et d'évaluation des gisements de sel menés dans l'archipel. Les estimations de réserves qu'ils contiennent correspondent à l'état des connaissances au moment de leur rédaction.
Relief et paysages
L'archipel se compose d'îles rocheuses reliées entre elles par de longs cordons de sable et des dunes. Les structures salifères contribuent à expliquer le relief et l'assise géologique de ces îles : la remontée des diapirs a soulevé et déformé les roches de couverture, et les secteurs rocheux émergés correspondent en partie à l'expression en surface de ces structures profondes.
Les paysages madelinots associent ainsi :
- des falaises de grès rouge sculptées par l'érosion marine, formant caps, arches et grottes ;
- des buttes et collines formées de roches plus résistantes, remontées des profondeurs ;
- des affleurements de gypse, témoins en surface des évaporites associées aux dômes ;
- de vastes étendues de sable (plages, dunes, tombolos) qui relient les îles rocheuses.
La mise en valeur touristique de l'archipel fait une place à cette histoire géologique, présentée comme un trait distinctif des Îles-de-la-Madeleine au sein du Québec.
Exploitation du sel
Un des dômes de Grosse-Île est exploité par la mine Seleine, en activité depuis 1982 selon les documents du BAPE. Il s'agit de la seule mine de sel en exploitation au Québec.
L'extraction est souterraine et se fait selon la méthode des chambres et piliers : le sel est abattu de manière à créer de vastes galeries, tandis que des piliers de sel laissés en place soutiennent le toit de l'excavation. Le sel extrait est principalement destiné au déglaçage des routes.
La mise en exploitation a été précédée de travaux d'exploration et d'études préalables, dont témoignent les rapports historiques conservés par le ministère responsable des ressources naturelles, qui exposent notamment les exigences à la mise en valeur des gîtes de sel de l'archipel. Les archives de Radio-Canada documentent par ailleurs les débuts de cette activité, qui a marqué l'économie locale de Grosse-Île et de l'archipel.
La mine s'inscrit dans le cadre légal québécois applicable aux substances minérales, régi par la Loi sur les mines.
Enjeux hydrogéologiques et énergétiques
Les dômes de sel interviennent dans plusieurs questions d'aménagement du territoire madelinot.
Eaux souterraines
L'archipel dépend des eaux souterraines pour son approvisionnement en eau potable. Les nappes d'eau douce y reposent sur des eaux salées et sont sensibles aux intrusions salines. La synthèse des connaissances déposée auprès du BAPE sur les eaux souterraines des Îles-de-la-Madeleine traite de la géologie de l'archipel, y compris des diapirs, comme élément de compréhension des aquifères.
Hydrocarbures
Les structures salifères sont souvent associées, dans d'autres bassins sédimentaires, à des pièges à hydrocarbures. La présence de diapirs ne permet toutefois pas, à elle seule, de conclure à l'existence de ressources exploitables autres que le sel. Les documents du BAPE distinguent clairement les gisements salifères, reconnus et exploités, des hypothèses de réservoirs d'hydrocarbures, dont la position et le volume ne sont pas établis.
Ces enjeux expliquent l'intérêt porté par les instances publiques et la population locale à la connaissance du sous-sol de l'archipel.