Comparaison des échantillons de till et de sédiments lacustres

La réalisation d'études environnementales exige de connaître des paramètres précis comme la variation naturelle des fonds géochimiques afin de pouvoir estimer les quantités d'éléments attribuables à des sources anthropiques, assurer le suivi des modifications de l'environnement et évaluer les risques pour la santé. Les fonds géochimiques reflètent souvent la géologie actuelle du milieu d'échantillonnage et ses origines géologiques, mais ils fournissent aussi un aperçu des différents processus, souvent complexes, qui transforment les éléments et les composés chimiques et qui entraînent leur migration dans l'environnement. Il est donc important d'établir les effets du choix d'un milieu d'échantillonnage particulier sur la détermination des fonds géochimiques naturels.

Lors d'études réalisées au Labrador, on a utilisé des échantillons de till et des échantillons de sédiments lacustres pour déterminer un fond géochimique régional (Klassen et Thompson, 1990, 1993; Friske et al., 1996). Les échantillons provenant des deux milieux ont été prélevés en des endroits distincts et en utilisant différentes valeurs de densité d'échantillonnage. Avant de comparer les données des levés, on a modélisé les données sur les sédiments lacustres à l'aide de techniques de Système d'information géographique (SIG) qui sont décrites en détail dans d'autres publications (Klassen et al., 1997; Rencz et al., 2002). Pour effectuer la comparaison des deux ensembles de données, on a généré une carte illustrant le rapport des données sur le till aux valeurs modélisées des données sur les sédiments lacustres (ces dernières constituent des approximations de données pouvant être attribuées au site de prélèvement des échantillons de till).

Dans le cas de la répartition de l'arsenic, les graphiques de relation binaire indiquent qu'il n'existe aucune corrélation entre les milieux d'échantillonnage, et ce, bien que les cartes géochimiques illustrent des configurations semblables. Ainsi, les cartes de répartition de l'arsenic dans le till et dans les sédiments lacustres indiquent que les concentrations les plus élevées se trouvent dans deux régions où le substratum est formé de roches volcaniques et de roches sédimentaires supracrustales. Ces régions comprennent la fosse du Labrador, à l'ouest, plus particulièrement dans sa partie nord, ainsi que les volcanites de Bruce River, à l'est.

La carte géochimique produite à partir des valeurs du rapport entre les données sur les échantillons de till et celles sur les sédiments lacustres indique l'existence de variations régionales systématiques, en ce qui concerne les concentrations relatives d'arsenic (As) dans les échantillons de till et dans ceux de sédiments lacustres. Certaines régions se caractérisent par un enrichissement relatif en As du till (ce qui correspond à des rapports supérieurs à 1,5), alors que d'autres présentent des concentrations semblables de As dans le till et dans les sédiments lacustres, ou encore un enrichissement relatif en As des sédiments lacustres (rapports inférieurs à 1,5). Ces différences de nature géochimique entre les deux milieux d'échantillonnage reflètent probablement le rôle que jouent plusieurs facteurs environnementaux complexes.

La carte des rapports révèle que la nature des fonds géochimiques dépend du milieu d'échantillonnage choisi pour le protocole d'analyse. Dans le cas du till, le fond géochimique reflète la géologie du substratum rocheux et les processus physiques associés à l'érosion, au transport et au dépôt glaciaires. Dans celui des sédiments lacustres, il fournit aussi une indication des processus physiques, chimiques et biologiques associés à la météorisation et à la migration de l'arsenic dans les sédiments lacustres, en solution ou sous forme de matière particulaire.

Références

Friske, P.W.B., McCurdy, M.W. et Day, S.J.A. (1996): Labrador compilation: Distribution of nickel in 18 839 lake sediment samples and 1244 stream sediment samples; Commission géologique du Canada, Dossier public 3260b.

Klassen, R.A. et Thompson, F.J. (1993): Glacial history, drift composition, and mineral exploration, central Labrador; Commission géologique du Canada, Bulletin 435, 76 p.

Klassen, R.A. et Thompson, F.J. (1990): Glacial history, drift composition, and till geochemistry, Labrador; Commission géologique du Canada, Dossier public 2170.

Klassen, R.A., Rencz, A.N. et Moore, A. (1997): Comparison of geochemical sample media; till and lake sediment data, central Labrador; Commission géologique du Canada, Recherches en cours 1997-C, p. 235-245.

Rencz, A., Klassen, R.A. et Moore, A. (2002): Comparison of geochemical data derived from till and lake sediment samples, Labrador, Canada; Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, vol. 2, p. 27-35.