Lavoie, Denis; Crow, Heather; Rivard, Christine et Bordeleau, Geneviève 
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6711-2758
(2025).
Groundwater-driven sedimentary diagenesis and control on aquifer characteristics: Integration of core and downhole geophysical data from the Paleocene Paskapoo Formation, west-central Alberta, Canada
Hydrogeology Journal
, vol. 33
, nº 4.
pp. 1157-1180.
DOI: 10.1007/s10040-025-02904-4.
Résumé
La Formation de Paskapoo est la ressource en eaux souterraines principale de la Province de l‘Alberta, Canada. Les chenaux de grès fluviaux constituent des aquifères productifs, bien que leur continuité latérale et leur productivité puissent varier de manière importante sur de courtes distances. Les carottes de forage et les diagraphies géophysiques des forages non carottés proches creusés dans la région de Fox Cree, à l’extrémité nord du domaine de la Formation de Paskapoo, ont permis l’identification des passées de grès meubles avec intercalation de grès fortement cimentés. La combinaison des logs géophysiques spécifiques révèle la présence de grès fortement cimentés qui jouent le rôle de barrière et qui orientent la circulation des eaux souterraines vers les lits de transit des grès perméables. La diagenèse multi-phases des carbonates, entraînant une dissolution et une précipitation en présence des eaux souterraines, a déterminé les propriétes physiques principales de l’aquifère. Le grès est composé de quartz avec des feldpath et des fragments de roches volcaniques et carbonatées. Deux sortes de porosité sont reconnues: celle du dépôt primaire, celle de la dissolution secondaire. Cette dernière résulte d’une dissolution importante par les eaux souterraines acides des feldpaths, des fragments de roches volcaniques et des cabonates. A l’intérieur des pores secondaires, des volumes variables de ciment calcitique peuvent être présents. Les indices δ18OVPDB etd δ13CVPDB indiquent que le ciment a précipité depuis les eaux souterraines avec un HCO3- provenant de la dissolution des particules carbonatées du Paléozoïque. La corrélation des données pétrophysiques du carottage et des diagraphies géophysiques indique que les lits de faible perméabilité cimentés par la calcite sont caractérisés par une augmentation importante des valeurs de résistivité, de densité et de vitesse et une réflectivité élevée dans les diagraphies télévisées acoustiques à la traversée des lits d’épaisseur sub-métrique à métrique. Les logs de porosité dérivés des logs de densité se corrèlent bien avec la porosité mesurée sur les carottes et fournissent des profils complets de porosité verticale.
Abstract
The Paskapoo Formation is the primary groundwater supply in the province of Alberta, Canada. Fluvial sandstone channels form effective aquifers, although lateral continuity and yield can vary significantly over short distances. Borehole cores and geophysical logs from adjacent non-cored boreholes drilled in the Fox Creek area, at the northern edge of the Paskapoo Formation domain, enabled identification of intervals of friable sandstone with intervening tightly cemented sandstone. The combination of specific geophysical logs reveals the presence of highly cemented sandstone, which acts as a barrier and focuses groundwater circulation within permeable sandstone carrier beds. Multi-stage carbonate diagenesis, involving dissolution and precipitation in the presence of groundwater has generated the main physical properties of the aquifer. The sandstone is composed of quartz with feldspars and fragments of volcanic and carbonate rocks. Two types of porosity are recognized: primary depositional and secondary dissolution. The latter results from significant local dissolution by acidic groundwater of feldspars, volcanic rock fragments and carbonates. Within the secondary pores, various volumes of calcite cement can be present. δ18OVPDB and δ13CVPDB ratios indicate the cement has precipitated from groundwater with HCO3− derived from the dissolution of Paleozoic carbonate particles. The correlation of petrophysical core data with geophysical logs indicates that low permeability calcite cemented beds are characterized by a significant increase in values of resistivity, density and velocity, and elevated reflectivity in acoustic televiewer logs across sub-meter to meter-thick beds. Porosity logs derived from density logs correlate well with measured core porosity and provide complete vertical porosity profiles.| Type de document: | Article |
|---|---|
| Mots-clés libres: | hydrogeological properties; sedimentary diagenesis; geophysical methods; paleocene; Canada |
| Centre: | Centre Eau Terre Environnement |
| Date de dépôt: | 19 mai 2026 15:36 |
| Dernière modification: | 19 mai 2026 15:36 |
| URI: | https://espace.inrs.ca/id/eprint/16629 |
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