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Apport de la sismique réflexion à l'analyse structurale de la structure de Saint-Simon.

St-Pierre, Benjamin (2013). Apport de la sismique réflexion à l'analyse structurale de la structure de Saint-Simon. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 116 p.

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Résumé

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La structure de Saint-Simon est formée de l'empilement de plusieurs écailles de roches de la plate-forme du Saint-Laurent et fait partie de la zone parautochtone des Appalaches du Québec. Les unités lithologiques de cette zone ont été imbriquées et déformées pendant l'orogenèse taconienne. Ce site est choisi pour étudier la possibilité d'abriter des réservoirs pour la séquestration géologique du CO2 dans la zone parautochtone. Pour se faire, une étude structurale du site de Saint-Simon est réalisée à partir de quatre lignes de sismique réflexion, de quatre puits forés dans la structure de Saint-Simon et des données acquises dans ces forages. De plus, des travaux de terrain à l'écaille de Saint-Dominique ont servi à faire des corrélations et des comparaisons entre ce qui affleure et ce qui est observé en sous-surface à Saint-Simon. Enfin, une restauration géologique a été effectuée pour permettre de comparer la structure de Saint-Simon avec celles de Joly et de Saint-Flavien, situées le long de la zone parautochtone et pour évaluer le raccourcissement tectonique lié aux failles de chevauchement et au plissement des roches de la plate-forme. La structure de Saint-Simon présente plusieurs écailles mises en place par empilements successifs vers l'avant-pays par un système en éventail de failles imbriquées. La mise en place s'est fait grâce à un décollement basal au niveau du Groupe de Beekmantown longeant la plateforme autochtone jusqu'à une rampe de faille montant dans la stratigraphie. En aval de cette rampe, le décollement se ramifie pour donner plusieurs failles, dont les failles d'Aston et de Saint-Barnabé. Sous les écailles, la plate-forme autochtone est découpée par des failles normales en style de horst et graben, actives dans deux contextes différents: l'effondrement des blocs de la croûte litho sphérique lors de l'ouverture de l'océan Iapétus et la flexion de la croûte litho sphérique lors de l'approche des nappes de chevauchement des Appalaches. Les failles normales les plus tardives sont recoupées par les failles chevauchantes et sont donc plus anciennes que les chevauchements appalachiens. La restauration de la coupe géologique permet d'établir que l'écaille inférieure est celle qui a été déplacée sur une plus courte distance, tandis que l'écaille supérieure a été déplacée sur la plus grande distance. Les déplacements estimés sont de 5,9 km pour l'écaille inférieure (E4), de 6,6 km pour l'écaille E3, de 7,6 pour l'écaille E2 et de 14,4 km pour l'écaille supérieure (El). La restauration appuie la séquence de mise en place des écailles de façon successive vers l'avant- pays. Toutefois, le déplacement de l'écaille El pourrait s'être poursuivi plus longtemps que les autres écailles, indiquant une mise en place hors séquence. En tout, le raccourcissement lié à l'empilement des écailles est de 48%. Ce style de transport, de même que les distances et les raccourcissements obtenus sont similaires à ce qui a été observé le long de la zone parautochtone à Joly et à Saint-Flavien. La répétition de roches réservoirs sous les roches couvertures due à l'empilement tectonique est un élément favorable pour la recherche de réservoirs potentiels pour la séquestration géologique du CO2. La plate-forme autochtone abrite aussi des roches réservoirs, mais elles se retrouvent à de trop grandes profondeurs pour être économiquement exploitables pour la séquestration géologique du CO2.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Malo, Michel
Co-directeurs de mémoire/thèse: Duchesne, Mathieu J.
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: orogène; Appalaches; géométrie des écailles; stockage; CO₂; analyse structurale; structure de Saint-Simon
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 25 févr. 2014 22:40
Dernière modification: 16 mars 2016 20:13
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2072

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