Technischer Bericht NTB 99-08

La Nagra étudie les Argiles à Opalinus dans le Weinland zurichois comme roche d’accueil potentielle pour un dépôt géologique profond de déchets de haute activité et de moyenne activité à vie longue (AC/DHA/DMAL). L'élaboration de scénarios géologiques à long terme est destinée à montrer dans quelle mesure, sur une durée d'environ un million d'années, la roche d'accueil et les roches encaissantes peuvent assurer leur fonction de protection pour un dépôt géologique profond. Ceci constitue une base essentielle pour les analyses de sûreté. Ce travail est basé sur la banque de données géologiques du nord de la Suisse ("Geodatensatz Nordschweiz") dans son ensemble, ainsi que sur de nouvelles données spécifiques relatives aux conditions rencontrées dans le nord-est de la Suisse. Les scénarios à long terme prennent en compte tous les processus et événements significatifs qui, selon l'état des connaissances actuelles, peuvent influencer l'évolution géologique future du Weinland zurichois. Les reconstitutions géologiques, basées sur des données et des méthodes pour une part indépendantes les unes des autres, produisent une image assez cohérente de la dynamique endogène du nord de la Suisse et des régions voisines au cours des derniers 10 millions d'années.

Les connaissances de la géologie et de la tectonique régionales, conjointement aux résultats des analyses néotectoniques, ont permis d'élaborer un modèle géodynamique régional qui met en lumière les processus et les structures récents, par conséquent susceptibles d'avoir une influence sur la géologie dans un proche avenir. Sur cette base et au moyen d'hypothèses fondées, il est possible de représenter l'évolution géologique de la région sur une durée d'environ un million d'années au travers d'une série de scénarios plausibles. Dans le contexte de la sûreté d'un dépôt géologique, ces scénarios doivent permettre de déduire les enseignements suivants:

1. Sur de grandes étendues dans le nord de la Suisse et en particulier dans le Weinland zurichois, les couches d'Argiles à Opalinus n'ont pas subi de déformation depuis leur formation il y a 180 millions d'années.
2. La seule grande zone de failles qui affecte l'ensemble de la couverture sédimentaire du Weinland zurichois, la zone faillée de Neuhausen, s'étire le long de la limite NE de la région de prospection sismique-3D.
3. Dans le Weinland zurichois, on peut pratiquement exclure l'apparition de nouvelles zones de failles.
4. Des études empiriques menées sur des ouvrages souterrains dans des régions à forte activité sismique montrent que l'importance des dégâts décroît très rapidement à mesure que l'on s'enfonce dans le sol. Ainsi, à 650 m au-dessous de la surface, c'est-à-dire à la profondeur où devrait être implanté le dépôt, les effets sont pratiquement nuls, même dans le cas de secousses sismiques majeures. De ce fait, on estime que des tremblements de terre ne devraient pas affecter la sûreté d'un dépôt géologique profond dans les Argiles à Opalinus.
5. Au regard de la situation tectonique et de l'absence d'indices géothermiques (anomalies), il ne faut pas s'attendre à une atteinte aux barrières géologiques par une intrusion magmatique ou des phénomènes volcaniques.
6. Des données émanant de sources diverses (géomorphologie, historique de l'enfouissement et des soulèvements, géodésie) permettent d'estimer la vitesse de soulèvement dans le Weinland zurichois à 0.1 mm par an au maximum, c'est-àdire à 100 m par million d'années. On suppose que l'érosion linéaire suit le même rythme que le soulèvement et correspond donc également à 0.1 mm par an. Avec l'abaissement de la base d'érosion du Rhin jusqu'au point d'équilibre, on estime qu'une épaisseur supplémentaire pouvant atteindre 100 m pourrait être érodée. De ce fait, la couverture d'un dépôt situé à une profondeur de 650 m atteindrait encore au minimum 450 m au bout d'un million d'années.
7. Les poussées glaciaires futures suivront le réseau de vallées qui existe aujourd'hui; l'ablation glaciaire le long des vallées principales suivra le même rythme que le soulèvement régional et local, et par conséquent se situera dans le même ordre de grandeur que l'érosion linéaire. Les chaînes de collines subsisteront pour une grande part et l'érosion glaciaire restera limitée aux vallées surcreusées existantes. On peut supposer que le calcaire du Jurassique supérieur (Malm), en raison de sa résistance à l'érosion, formera une sorte de "couvercle de protection" sous la forme d'un relief topographique. Lors de l'estimation des taux d'érosion, cet aspect n'a toutefois pas été envisagé afin de ne retenir que le scénario le plus pessimiste.