Définition et localisation
La zone sismique de Charlevoix-Kamouraska désigne une concentration régionale de séismes dans l'estuaire moyen du Saint-Laurent, à environ 100 km au nord-est de Québec. Elle ne correspond pas à une faille unique, mais à un volume de croûte où les tremblements de terre se répètent depuis l'époque de la Nouvelle-France.
Une grande part des foyers se situe sous le lit du fleuve, entre la région de Charlevoix, sur la rive nord, et celle du Kamouraska, sur la rive sud. Les levés de terrain effectués par la Commission géologique du Canada en 1970 et en 1974 ont délimité une zone active d'environ 30 km sur 85 km, allongée selon l'axe du fleuve et englobant notamment Baie-Saint-Paul, La Malbaie et La Pocatière.
Sur le plan administratif, la zone chevauche deux régions :
- la Capitale-Nationale, par les MRC de Charlevoix et de Charlevoix-Est sur la rive nord ;
- le Bas-Saint-Laurent, par la MRC de Kamouraska sur la rive sud.
Il s'agit d'une sismicité dite intraplaque : la région se trouve loin de toute frontière de plaque tectonique, au cœur de la plaque nord-américaine. Les séismes y résultent de la libération de contraintes accumulées dans la croûte continentale le long de zones de faiblesse héritées d'événements géologiques anciens.
Cadre géologique
La région se trouve au contact de trois grands ensembles géologiques du Québec.
Province de Grenville
La rive nord appartient à la province géologique de Grenville, partie sud-est du Bouclier canadien. Elle est formée de roches métamorphiques et intrusives d'âge protérozoïque (gneiss, anorthosites, granites), mises en place et déformées lors de l'orogenèse grenvillienne, il y a environ un milliard d'années.
Plate-forme du Saint-Laurent et Appalaches
Des lambeaux de roches sédimentaires paléozoïques (calcaires et shales de l'Ordovicien) subsistent le long de la côte de Charlevoix. Sur la rive sud, les roches plissées et charriées des Appalaches recouvrent le socle grenvillien ; leur front, la ligne de Logan, passe sous le fleuve dans ce secteur.
Paléo-rift du Saint-Laurent
À la fin du Protérozoïque et au début du Paléozoïque, l'ouverture de l'océan Iapetus a créé un système de failles normales orientées parallèlement à l'actuel Saint-Laurent. Ce paléo-rift, qui borde la vallée sur une grande longueur, constitue une zone de faiblesse durable de la croûte. Les séismes de Charlevoix-Kamouraska se concentrent le long de ces failles ou entre elles. Les foyers sont localisés dans le socle du Bouclier canadien, jusqu'à environ 30 km de profondeur, y compris sous la couverture appalachienne de la rive sud.
Astroblème de Charlevoix
La particularité de la zone tient à la présence d'une structure d'impact météoritique, ou astroblème, centrée sur la rive nord du fleuve. Sa nature a été reconnue dans les années 1960 par le géologue Jehan Rondot, qui y a notamment décrit des cônes de percussion (shatter cones), indices caractéristiques d'une onde de choc d'impact.
La structure, d'un diamètre estimé à environ 54 km, est généralement datée du Paléozoïque supérieur, à quelque 350 millions d'années. Une partie de son tracé se trouve sous le Saint-Laurent. Le relief de Charlevoix en conserve l'empreinte : une dépression annulaire entoure un soulèvement central dont le mont des Éboulements constitue le point culminant, et les vallées de Baie-Saint-Paul et de La Malbaie s'inscrivent en partie dans cette morphologie.
L'impact a intensément fracturé la croûte grenvillienne et recoupé les failles préexistantes du paléo-rift. Selon l'interprétation retenue par les sismologues de Ressources naturelles Canada, l'affaiblissement mécanique de la roche au croisement de ces deux familles de structures expliquerait la concentration exceptionnelle de séismes dans ce secteur, alors que d'autres tronçons du même paléo-rift sont beaucoup moins actifs. Les foyers se répartissent en grande partie à l'intérieur et en bordure du cratère, sous l'estuaire.
Sismicité historique
La région a connu cinq séismes historiques de magnitude estimée à 6 ou plus. Seul celui de 1925 a été enregistré par des sismographes ; les magnitudes et les localisations des événements antérieurs sont estimées à partir des dommages rapportés et des observations macrosismiques.
| Année | Date | Magnitude estimée |
|---|---|---|
| 1925 | 28 février | environ 6,2 |
| 1870 | 20 octobre | environ 6,5 |
| 1860 | 17 octobre | environ 6 |
| 1791 | 6 décembre | environ 6 |
| 1663 | 5 février | environ 7 |
Séisme de 1925
Le séisme du 28 février 1925 est le plus important événement instrumenté de la zone. Il a été ressenti dans une grande partie de l'est de l'Amérique du Nord et a causé des dommages dans les localités riveraines des deux rives, ainsi qu'à Québec.
Séismes antérieurs
Le séisme de 1663, survenu au début de la colonie française, est décrit dans les relations de l'époque, qui mentionnent de nombreux glissements de terrain le long des rivières. Ceux de 1791, 1860 et 1870 ont endommagé des bâtiments à Baie-Saint-Paul, aux Éboulements et dans d'autres paroisses de Charlevoix.
Séismes modérés récents
Des séismes modérés ont également été enregistrés à l'époque instrumentale, notamment en 1979 et le 6 mars 2005, ce dernier d'une magnitude d'environ 5,4. Ressources naturelles Canada a publié en 2023 une compilation des informations macrosismiques sur les sept plus forts séismes modérés de la zone entre 1870 et 2021.
Surveillance instrumentale
Depuis 1977, un réseau local de stations sismographiques, exploité par la Commission géologique du Canada (Ressources naturelles Canada), surveille la région. Il s'agit de l'un des secteurs les plus densément instrumentés du Canada pour l'étude de la sismicité intraplaque.
Le réseau détecte plus de 200 séismes par année. La très grande majorité sont de faible magnitude et ne sont pas ressentis par la population. Leur localisation précise a permis de préciser la géométrie de la zone active :
- les foyers sont répartis entre la surface et environ 30 km de profondeur ;
- ils se situent dans le socle grenvillien, sous le fleuve et sous ses deux rives ;
- ils s'alignent le long des failles du paléo-rift du Saint-Laurent ou se distribuent entre elles, principalement dans le volume de croûte affecté par l'astroblème.
Les données historiques et instrumentales accumulées depuis plus d'un siècle servent à l'évaluation des mouvements du sol et de l'aléa sismique. Une abondante littérature scientifique, recensée dans la bibliographie tenue par Ressources naturelles Canada, porte sur la sismotectonique, la structure crustale et l'histoire des séismes de la zone.
Aléa sismique et prévention
La zone de Charlevoix-Kamouraska est classée parmi les régions à aléa sismique élevé de l'est du Canada continental. Les cartes d'aléa sismique produites par Ressources naturelles Canada, qui servent de base aux exigences parasismiques du Code national du bâtiment du Canada, y attribuent des valeurs parmi les plus élevées du Québec.
En raison de la proximité de Québec et des infrastructures riveraines du Saint-Laurent, l'aléa de cette zone est pris en compte dans l'évaluation environnementale des grands projets, comme en témoignent les études de risques sismiques déposées auprès de l'Agence d'évaluation d'impact du Canada.
Au Québec, la sécurité civile relève notamment du ministère de la Sécurité publique. Le gouvernement du Québec diffuse des consignes de préparation et de conduite à tenir avant, pendant et après un tremblement de terre, et des documents rendus publics en 2023 font état de la préparation du Québec à une éventuelle secousse importante.
La zone de Charlevoix-Kamouraska fait partie d'un ensemble plus vaste de secteurs sismiques de l'est du Canada, qui comprend aussi la zone de l'Ouest du Québec, la zone du Bas-Saint-Laurent et la zone du Saguenay.