La MRC des Appalaches se situe en bordure du bouclier canadien, plus précisément dans la région des Appalaches. Elle chevauche ainsi la plate-forme appalachienne et les monts Notre-Dame, ce qui a pour effet de modeler une topographie caractérisée par l'alternance de hautes collines et de vallées. Ces collines ont une altitude moyenne de 450 mètres avec des monts culminants à plus de 600 mètres (dont le mont Adstock qui atteint une altitude de 710 mètres).
Le territoire est également caractérisé par la présence de quatre 4 bassins versants soient ceux des rivières Bécancour (au nord-ouest), Chaudière (au nord-est), Saint-François (au sud-est) et Nicolet (au sud-ouest). On dénombre trente-trois (33) lacs et étangs qui couvrent une superficie d'environ 7 000 hectares soit plus de 4 % de toute la superficie de la MRC.
Sept (7) zones structurales forment la mosaïque géologique de la MRC. Mais cette diversité géologique est principalement intéressante du point de vue économique puisque le complexe ophiolitique de Thetford Mines, où l'on retrouve la péridotite avec serpentine, est la principale source d'amiante.
Généralement, les sols sont plus propices à l'établissement de la forêt qu'à la pratique d'une agriculture intensive. Les principales limitations sont liées à la minceur des dépôts et à la pierrosité ainsi qu'à des mauvaises conditions de drainage et aux fortes pentes. La combinaison et la sévérité de ces diverses limitations ont pour conséquence que près de 70 % de tout le territoire est de classe sept (7) selon la classification des terres du Canada. Évidemment, cette classification ne donne qu'un aperçu du potentiel agricole et elle ne tient pas compte des systèmes de cultures susceptibles d'améliorer le rendement ni des nombreux efforts d'amendement apportés à ces sols depuis plusieurs générations.
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