Aquifères et aquitards, coupe A-B [PDF, 68.3 ko, lecteur]

Aquifères et aquitards, coupe C-D [PDF, 68.3 ko, lecteur]

Les hautes terres du Précambrien sont souvent recouvertes d'une mince couche de sédiments non consolidés, à l'exception des dépressions et des zones situées le long des vallées, comme l'indique la carte de l'épaisseur des dépôts. De même, le substratum du Paléozoïque se trouvant plus de 100 m au-dessus du niveau de la mer affleure souvent ou est recouvert d'une fine couche de sédiments meubles. Par conséquent, les aquifères des dépôts meubles présents sur ces roches sont généralement localisés, très contrôlés par la topographie de surface et ne constituent pas une source importante d'eau souterraine, sauf le long des vallées fluviales recouvertes de sédiments de contact glaciaire, fluvioglaciaires et autres matériaux associés.

Les basses terres du Paléozoïque sont généralement recouvertes de sédiments meubles (drift) pouvant atteindre plus de 100 m d'épaisseur (Carte - GéoServ). La composition de ces sédiments varie de granulaire, pouvant former d'importants aquifères, à d'épais dépôts de matériaux fins qui agissent comme aquitards majeurs. Lorsque l'on étudie les eaux souterraines, il est important de comprendre les caractéristiques hydrogéologiques et la répartition de ces matériaux. Les caractéristiques hydrogéologiques (Carte - GéoServ) se trouvent sur la carte géologique des dépôts superficiels , simplifiée, et sont basées sur la nature des matériaux superficiels en regroupant les formations géologiques selon la nature des matériaux (Carte - GéoServ), principalement de leur granulométrie, plutôt que selon leur genèse. Il est aussi essentiel d'étudier la séquence des événements géologiques qui ont entraîné le dépôt des diverses couches de sédiments (la stratigraphie) puisque que l'on peut déterminer ainsi les liens existant entre les divers aquifères. Bien que l'on ait besoin d'études détaillées pour définir avec exactitude l'écoulement de l'eau dans les matériaux superficiels à l'échelle locale, on peut déduire les réseaux d'écoulement à l'échelle régionale en se basant sur la nature, la répartition, la stratigraphie et la topographie des matériaux superficiels telles que présentées ci-dessous.

Les aquifères du till
Comme on peut le voir sur les coupes stratigraphiques A-B [PDF, 68.3 ko, lecteur] et C-D [PDF, 50.0 ko, lecteur], l'unité stratigraphique inférieure de la couverture se compose de till déposé directement sur le substratum et qui correspond à une couche compacte de sable, de silt et d'argile, et, accessoirement, de graviers. Cette couche compacte est recouverte d'une couche moins compacte formée de sable, de graviers et de blocs dans les zones situées à 200 m sous le niveau de la mer (niveau de la mer Champlain). Cette unité atteint 20 m d'épaisseur et forme, à la surface, une couche perméable qui perd de sa perméabilité en profondeur, là où le till devient plus compact et dans les zones où l'argile est plus abondante. La couche de till forme généralement un bon aquifère et son alimentation est maximale dans les zones où le till affleure, comme le montre la carte des matériaux superficiels, ou lorsqu'elle est recouverte d'une couche perméable, comme l'illustre les sections A-B et C-D. Dans les zones où le till est confiné dans une couche d'argile relativement imperméable, la pression artésienne peut faire jaillir l'eau près de la surface du sol.

Aquifères fluvioglaciaires
Sur la carte des matériaux superficiels et sur les sections A-B et C-D, les sédiments fluvioglaciaires englobent également les matériaux fluvioglaciaires remaniés par l'action des vagues de la mer de Champlain. Cette unité, composée de sable grossier, de graviers et de galets atteignant jusqu'à 40 m d'épaisseur, forme des aquifères très perméables et constituent de bonnes sources d'eau de puits. Aux endroits où les dépôts fluvioglaciaires affleurent, ils peuvent former d'excellentes sources d'alimentation puisque cette unité géologique s'est déposée en général directement sur le substratum rocheux ou au contact du till glaciaire perméable. Au centre de la section A-B, on peut observer un exemple typique d'une crête fluvioglaciaire, près de l'aéroport international d'Ottawa.

Aquitard marin
Une période de transgression marine (élévation maximale de 200 à 220 m) antérieure à la récession glaciaire a déposé une couche d'argile et de silt argileux pouvant atteindre jusqu'à 100 m d'épaisseur. Ces dépôts marins massifs sont généralement saturés d'eau de faible perméabilité formant ainsi un aquitard entre les aquifères de till sous-jacents et les aquifères se trouvant dans les dépôts superficiels sus-jacents. Là où les dépôts marins affleurement, l'eau pénètre très lentement le sol et a tendance à s'écouler sous forme de ruissellement de surface. Les puits creusés dans des dépôts marins ont des débits très faibles, car l'eau coule très lentement dans ces matériaux.

Aquifères des dépôts de sable superficiels
Les dépôts de sable superficiels se sont formés pendant la régression de la mer Champlain alors que les affleurements de till et de matériaux fluvioglaciaires étaient remaniés sous l'action des vagues et que les matériaux fins se redéposaient sous forme de dépôts côtiers. Les sédiments deltaïques déposés au cours d'une régression marine ultérieure, puis dans les lits actuels des rivières constituent une deuxième source de matériaux sableux. Dans les régions plus élevées où les dépôts de sable reposent sur le substratum rocheux, les dépôts fluvioglaciaires ou le till, ces sédiments forment de bonnes aires d'alimentation des aquifères. Dans de nombreux cas, les dépôts sableux deltaïques (voir la carte de la géologie des dépôts superficiels) reposent sur des argiles marines et forment des réseaux d'écoulement localisés peu profonds (sections A-B et C-D). Dans ces aquifères, l'eau souterraine s'écoule en général vers les reliefs peu élevés, se déverse dans le réseau hydrographique de surface et réalimente très peu les aquifères du till ou du substratum.

Qualité des aquifères des dépôts meubles
Les analyses de la qualité des eaux de surface révèlent que toutes les matières solides dissoutes sont généralement de qualité acceptable. On a signalé la présence d'eau salée dans les aquifères du till recouverts d'une épaisse couche d'argile marine. Cependant, dans de nombreux cas, la salinité est attribuable à la contamination des aquifères du substratum schisteux. Les puits alimentés par les aquifères du substratum sont susceptibles de renfermer de l'eau provenant des aquifères du till, principalement si le tubage des puits n'est pas bien ancré dans le roc ou si la surface de ce dernier est fracturé. Les aquifères affleurant à la surface sont plus susceptibles d'êtres contaminés. Lorsque des aquitards marins sont présents, les aquifères sous-jacents peuvent être protégés de la contamination de surface. Dans les régions rurales agricoles et dans les régions où les lotissements sont très près les uns des autres et où les ménages se servent de fosses septiques, il se peut que les aquifères de couverture soient contaminés par les déchets. Dans les régions où la couverture est mince, la contamination peut s'étendre jusqu'aux aquifères du substratum, en particulier si la couverture est formée de matériaux granulaires.