Système aquifère

Buried valley / blanket aquifers


Buried Valleys Aquifer System
Les vallées enfouies se rencontrent partout au Canada et peuvent être incisées soit dans le substratum rocheux ou les sédiments de surface s'y superposant et sont remplies par un large éventail de faciès sédimentaires (par exemple, Russell et al. 2004). Dans les Prairies canadiennes, plus de 20 000 km de vallées enfouies ont été identifiées (Russell et al., 2013), ces dernières étant principalement incisées dans les shales du Crétacé (Cummings et al., 2012). Les vallées enfouies dans les strates superficielles, aussi nommés aquifères inter-till, sont généralement connues mais rarement cartographiées. Trois différents styles de vallées enfouies ont été identifiées (par exemple Pugin et al, 2014.) et attribuées à l'érosion et au remplissage par des processus fluviaux, fluvioglaciaire et glaciaires dans la période préglaciaire et glaciaire (Cummings et al, 2012; Atkinson et al, 2013; Pugin et al, 2014). Les vallées alphas sont des vallées rocheuses régionales présumées être préglaciaires. Les vallées bêta sont des parties des vallées alpha incisées plus profondément et qui peuvent sous-tendre des discordances dans les strates du till. Les vallées gamma sont présumées plus jeunes, plus étroites et incisées soit dans le substratum rocheux ou dans les strates de sédiments superficiels, et pouvant sous-tendre des discordances dans ces sédiments. L'épaisseur des sédiments de surface remplissant et enfouissant les vallées enfouies atteint jusqu'à 350 m (par exemple Cummings et al., 2012). Les matériaux de remplissage des vallées enfouies sont constitués de sable, de gravier, de boue et de diamicton (till). De nombreuses vallées contiennent du sable perméable et (ou) du gravier en profondeur et la stratigraphie peu profonde est généralement des diamictons (till) riches en boue. L'hétérogénéité qui en résulte peut compartimenter les aquifères et créer des systèmes d'écoulement localisés (par exemple Shafer et PUSC, 1992). Les caractéristiques hydrauliques des vallées enfouies sont variables et il est nécessaire d'évaluer avec soin le contexte géologique particulier de chacune d'entre elles. Les sédiments composés majoritairement de till qui recouvrent les Prairies exercent un contrôle primaire sur les caractéristiques hydrogéologiques des aquifères des vallées enfouies. Ils limitent la recharge de ces aquifères. Dans les zones où plusieurs dizaines de mètres de till recouvrent les vallées enfouies, les réponses de charge hydraulique aux précipitations ont tendance à être coupées ou absentes et la récupération de la charge hydraulique suite à des pompages intenses peut prendre des années (par exemple Maathuis et van der Kamp, 2003; Van der Kamp et Maathuis, 2002). Certaines vallées enfouies peuvent fonctionner comme des drains pour les eaux souterraines régionales, les rivières modernes fonctionnant couramment comme des zones de décharge. Un certain nombre de vallées enfouies ont été l'objet d'études, notamment la vallée enfouie d'Estevan dans le sud de la Saskatchewan (Maathuis et van der Kamp, 2003), Spiritwood dans le sud du Manitoba (Pugin et al., 2014) et les vallées dans la région de Cold Lake en Alberta (Atkinson et al., 2013). Le système aquifère de Spiritwood en particulier démontre cette hétérogénéité dans l'érosion de la vallée et son remplissage avec plusieurs générations de vallées de différentes dimensions et orientations (Pugin et al., 2014). Plusieurs des vallées de profondeur intermédiaire forment des aquifères inter-till et fournissent de possibles connexions hydrauliques aux vallées enfouies plus profondes. Les limites hydrauliques des vallées enfouies sont variables et il est nécessaire d'évaluer avec soin le contexte géologique et hydrogéologique des différents segments des vallées enfouies. L'hétérogénéité qui en résulte peut compartimenter les aquifères et créer des systèmes d'écoulement localisés (par exemple Shafer et PUSC, 1992).
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