2021
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Geoscience Canada : Journal of the Geological Association of Canada ; vol. 48 no. 1 (2021)
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Terry R. Carter et al., « A Hydrostratigraphic Framework for the Paleozoic Bedrock of Southern Ontario », Geoscience Canada: Journal of the Geological Association of Canada / Geoscience Canada: Journal de l’Association Géologique du Canada, ID : 10.12789/geocanj.2021.48.172
Les systèmes d'eaux souterraines du sous-sol intermédiaire à profond du sud de l'Ontario sont mal compris, malgré leur valeur pour de nombreux usages par la société. Un cadre hydrostratigraphique régional est un préalable nécessaire à l’amélioration de notre compréhension des systèmes d'eaux souterraines et au développement d'un modèle hydrostratigraphique 3D pour visualiser ces systèmes d'eaux souterraines. Cette étude est une compilation et une intégration de données géologiques, hydrogéologiques, hydrochimiques et isotopiques publiées et non publiées recueillies au cours des 10 dernières années afin de développer ce cadre.Le substrat rocheux est recouvert d'un mince placage de sédiments de surface qui comprend un système d’aquifères et d’aquitards d'une variabilité et d'une complexité locales considérables. Les aquifères du substrat rocheux sont minces et étendus au niveau régional, séparés par des aquitards épais, dans un cadre lithostratigraphique bien défini et une zonation hydrochimique verticale bien développée comprenant un régime peu profond d'eau douce, un régime intermédiaire d'eau sulfureuse saumâtre à saline et un régime profond de saumure résultant de l’évaporation d'eau de mer ancienne. La présence et le mouvement des eaux souterraines dans le substrat rocheux peu profond sont principalement contrôlés par la dissolution karstique moderne (quaternaire) des roches carbonatées et évaporitiques sub-affleurantes, et dans le sous-sol intermédiaire à profond par les horizons paléokarstiques développés au Paléozoïque. Les directions d'écoulement des eaux dans les sédiments de surface du régime peu profond sont en aval des sommets topographiques et en aval du pendage régional des formations de substrat rocheux dans le régime intermédiaire. Le karst peu profond est le point d'entrée pour l’infiltration des eaux souterraines dans le régime intermédiaire, avec une paléo-recharge d'eau de fonte glaciaire et une recharge récente limitée d'eau météorique aux bords de sous-affleurement, et un gradient hydraulique en aval-pendage dans les aquifères confinés. Le gradient hydraulique est en amont-pendage dans le régime profond de saumure, au moins pour l'aquifère de Guelph et l'aquifère du Cambrien, sans indication isotopique ou hydrochimique d'infiltration d'eau météorique et sans déversement à la surface.Quatorze unités hydrostratigraphiques du substrat rocheux sont proposées, et une unité comprenant tous les sédiments de surface. L'attribution des unités lithostratigraphiques en tant qu’unités hydrostratigraphiques repose principalement sur les caractéristiques hydrogéologiques des formations du substrat rocheux du Paléozoïque dans les régimes intermédiaires à profonds des eaux souterraines, sous l'influence des eaux météoriques modernes. Les roches carbonatées et évaporitiques qui forment les aquitards dans le sous-sol peuvent former des aquifères à la surface ou près de la surface, en raison de la dissolution karstique par l'eau météorique acide, ce qui nécessite des compromis dans l'attribution des unités hydrostratigraphiques.