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Évolution géochimique holocène de deux petits bassins lacustres en Hudsonie.

Pelletier, Magella (1998). Évolution géochimique holocène de deux petits bassins lacustres en Hudsonie. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 171 p.

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Résumé

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Depuis quelques années, l'idée de mettre en chantier un nouveau complexe hydroélectrique sur le parcours de la Petite rivière de la Baleine, sur le territoire de la Baie d'Hudson, a permis d'ouvrir une voie vers l'acquisition de nouvelles connaissances et l'identification du potentiel socio-économique de cette région nordique. La construction et la mise en eau de centrales hydro-électriques éveillent de nombreuses inquiétudes et interrogations sur les risques environnementaux pouvant survenir à ces milieux, principalement à cause de l'augmentation relativement importante des concentrations en mercure dans les eaux de retenue et dans l'écosystème s'alimentant dans ces milieux. Certaines études démontrent que la présence de mercure dans les sédiments superficiels de plusieurs lacs du Grand-Nord québécois peut être d'origine anthropique. Ces apports anthropiques seraient transportés vers les milieux lacustres par les vents dominants provenant des zones industrielles situées au sud-ouest de la Baie James. Toutefois, il existe peu d'observations sur les teneurs en mercure, plomb et arsenic autochtone (pré-anthropique) de ces sédiments et sur l'impact des processus diagénétiques sur la distribution des métaux lourds dans la colonne sédimentaire. Dans l'actuel projet de recherche, l'étude de la géochimie des sédiments de deux petits lacs situés à proximité de la Petite rivière de la Baleine permet de documenter relativement facilement, de la période postglaciaire à aujourd'hui, l'évolution géochimique globale des apports aux bassins sédimentaires de ces lacs. Il est d'ailleurs possible d'estimer la charge détritique apportée aux sédiments lacustres à environ 12 % et 24 %, en utilisant les concentrations en sodium qui ne sont pas affectées par le processus de diagénèse précoce des sédiments. D'ailleurs, les très faibles rapports Ta/La et Hf/Sm calculés dans la gyttja suggèrent que la source des particules détritiques silicatées de la gyttja serait des roches felsiques locales tandis que la source des sédiments glacio- lacustres serait des roches ignées avec une contribution basaltique. La fraction détritique des sédiments présente des variations géochimiques particulièrement importantes. Dans la séquence sédimentaire de la gyttja, on observe plusieurs variations significatives des concentrations élémentaires. Par exemple, l'enrichissement des teneurs en Na, Ca, Rb, Cr et terres rares suggère un accroissement de la charge sédimentaire terrigène qui est possiblement lié à l'évolution de la bathymétrie de ces lacs. La diagénèse précoce, processus de dégradation de la matière organique dans la zone d'oxydoréduction du sédiment, semble être à l'origine d'une augmentation des concentrations en fer et d'une diminution du rapport C/N des sédiments. Cette zone d'oxydoréduction du sédiment est assez bien définie par l'augmentation du rapport Th/U et aussi par les fortes abondances en Fe et Co. Lequel rapport Th/U est principalement contrôlé par la grande mobilité de l'uranium par rapport au Th, qui est un élément très réfractaire contenu dans les minéraux silicatés. D'une part, les fortes corrélations Sc-terres rares légères et Cr-terres rares légères sont pratiquement identiques entre 0-20 cm et 20-70 cm de profondeur et montrent ainsi que les terres rares légères ne sont pas influencées par la diagénèse précoce des sédiments. D'autre part, l'intempérisme chimique du bassin versant peut être un facteur important qui influence la composition géochimique des sédiments. D'ailleurs, l'évolution des rapports élémentaires comme Na/Ca, Na/Sr, Rb/Sr, Ca/Sr dans la gyttja montre que les conditions d'intempérisme chimique augmentent progressivement dans la gyttja comparativement aux rapports observés dans les argiles glacio-lacustres qui sont caractérisés par des valeurs se rapprochant de celles observées dans les roches ignées intermédiaires et felsiques relativement fraîches. De plus, l'abondance en terres rares dans la fraction silicatée détritique de la gyttja semble être le reflet du processus d'enrichissement en métaux réfractaires dans les sols au moment de leurs formations, Ces composés réfractaires (terres rares, Cr, Sc, Zr, Hf et Al) pourraient être quantitativement transportés vers les cours d'eau ou les lacs. L'analyse des isotopes de plomb (206Pb, 207Pb, 208Pb) permet d'émettre l'hypothèse d'un apport anthropique atmosphérique à ces bassins. En effet, les rapports isotopiques du 207Pb /206Pb, entre l'interface eau-sédiment et 2 cm de profondeur, atteignent des valeurs voisines de 0,825, ce qui se rapproche considérablement de la valeur moyenne de 0,831 mesurée dans la troposphère de l'est de l'Amérique. De plus, la relation entre les rapports isotopiques 208Pb /206Pb et 207Pb /206Pb pour les premiers 2,5 cm de la carotte PBA-5 montre que les apports anthropiques seraient similaires à ceux mesurés dans les sédiments du lac Érié. Toutefois, il demeure difficile de préciser l'importance relative de ces apports anthropiques qui semblent directement reliés aux pluies et à la neige qui sont transportées par les vents dominants provenant de l'ouest ou localement du nord-ouest.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Richer-Laflèche, Marc
Co-directeurs de mémoire/thèse: Parent, Michel
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: géochimie; sédiment; géologie; bassin lacustre; Hudsonie; Petite rivière de la Baleine
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 févr. 2014 21:23
Dernière modification: 16 mars 2016 15:22
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1916

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