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Hydrogeochemistry and groundwater origin of the Basses-Laurentides sedimentary rock aquifer system, St. Lawrence Lowlands, Québec, Canada.

Cloutier, Vincent; Lefebvre, René; Savard, Martine M.; Bourque, Édith; Therrien, René (2006). Hydrogeochemistry and groundwater origin of the Basses-Laurentides sedimentary rock aquifer system, St. Lawrence Lowlands, Québec, Canada. Hydrogeology Journal , vol. 14 , nº 4. p. 573-590. DOI: 10.1007/s10040-005-0002-3.

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Résumé

Une étude hydrogéochimique détaillée a été réalisée sur le système aquifère de roche sédimentaire Paléozoïque des Basses-Laurentides, au Québec, sur une région d'étude de 1500 km². Des échantillons d'eau souterraine ont été prélevés à 153 sites, caractérisant l'ensemble des unités géologiques et hydrogéologiques jusqu'à une profondeur de 140 m. L'eau souterraine a été analysée pour les constituants inorganiques majeurs, mineurs et traces, les isotopes stables δ ²H, δ 18O et δ13C du carbone inorganique dissous (CID), et certains échantillons ont été analysés pour ³H et 14C du CID. La distribution régionale des types d'eau a montré le contrôle des conditions hydrogéologiques sur la chimie des éléments majeurs des eaux souterraines. Les zones préférentielles de recharge sont caractérisées par une eau souterraine enrichie en tritium de type Ca-Mg-HCO3, et les zones confinées par des eaux souterraines submodernes de types Na-HCO3 et Na-Cl. Deux sources d'eau souterraine sont identifiées dans le système aquifère, l'eau météorique moderne et l'eau Pléistocène de la Mer de Champlain. La région est caractérisée par des variations significatives de la géochimie et de la qualité des eaux souterraines, contrôlées par les glaciations, l'invasion de la Mer de Champlain, la diversité lithologique des roches, et l'échelle des systèmes d'écoulement. Cette situation engendre donc une grande variété de types et d'origines d'eau souterraine à l'intérieur d'une région restreinte.

Abstract

A comprehensive hydrogeochemical study was carried out in the Paleozoic Basses-Laurentides sedimentary rock aquifer system in Québec over a 1500 km² study area. Groundwater samples were collected at 153 sites, characterizing all geological and hydrogeological units to a maximum depth of 140 m. Groundwater was analyzed for major, minor and trace inorganic constituents, stable isotopes δ ²H, δ 18O et δ13C of dissolved inorganic carbon (DIC), and some samples were analyzed for ³H, and 14Cof DIC. The regional distribution of groundwater types shows that the hydrogeological conditions exert a dominant control on the major ions chemistry of groundwater. Preferential recharge areas are characterized by tritiated Ca-Mg-HCO3 groundwater, and confined conditions by submodern Na-HCO3 and Na-Cl groundwater types. Two groundwater end-members are identified in the aquifer system, modern meteoric water and Pleistocene Champlain Sea water. The region displays significant variations of groundwater geochemistry and quality controlled by glaciation, Champlain Sea invasion, lithological rock diversity, and flow system scales. This situation leads to varied groundwater types and origins within a restricted area.

Type de document: Article
Mots-clés libres: hydrogeochemistry; stable isotopes; groundwater characterisation; sedimentary rock; Canada
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 janv. 2021 20:00
Dernière modification: 08 janv. 2021 20:00
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10970

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