Caractérisation hydrogéochimique des régions de Lanaudière et de l’est de la Mauricie, Québec, Canada

Les régions de Lanaudière et l’est de la Mauricie font l’objet d’une caractérisation hydrogéologique régionale dans le cadre du Programme d’Acquisition des Connaissances sur les Eaux Souterraines (PACES). Chacune de ces deux régions administratives présente des territoires appartenant à deux provinces géologiques distinctes soit la province de Grenville et la plateforme du Saint-Laurent. Les processus géochimiques dépendent de la lithologie et du temps de résidence des eaux souterraines (Appelo, 2004). Considérant que les lithologies diffèrent selon la province géologique, la chimie de l’eau souterraine est présumée différente (Cloutier et al, 2010; Lacasse 2013). D’une part, les Hautes-Terres sont constituées majoritairement de roches cristallines de la province du Grenville surmontées localement de dépôts glaciaires (till, dépôts fluvioglaciaires et glaciolacustres). Les eaux souterraines correspondent à des eaux de recharge ainsi que des eaux ayant subi un échange cationique (Cloutier et al, 2010; Walter et al., 2017). D’autre part, les Basse-Terre sont constituées de roches calcaires de la succession sédimentaire de la plateforme du Saint-Laurent surmontées par des dépôts glaciaires recouverts de dépôts glaciomarins lors de l’invasion de la mer de Champlain formant un aquifère captif. La salinité des eaux souterraines en conditions captives devrait être influencée par la diffusion du Cl- et du Na+ par les argiles ainsi que par un mélange avec les eaux des mers postglaciaires (Ghesquière et al., 2015; Walter et al., 2017). L’objectif principal est d’étudier les différences de compositions chimiques des eaux souterraines des provinces géologiques de Grenville et de la plateforme du Saint-Laurent de manière à déduire les principaux mécanismes d’acquisition de la signature chimique de l’eau souterraine. Les statistiques multivariées et les analyses graphiques ont permis de constater que les principaux mécanismes de l’évolution chimique des eaux souterraines sont similaires malgré le contraste de géologie des deux provinces géologiques. L’évolution chimique des ions majeurs de l’eau souterraine se sépare en 3 mécanismes principaux: i) l’infiltration des précipitations dans les zones de recharge, ii) la dissolution des carbonates et des silicates, iii) les échanges cationiques entre Ca2+ et Na+ par les interactions entre les eaux souterraines et le socle rocheux ainsi que le mélange entre l’eau de mer et l’eau douce. Les concentrations de certains paramètres ont été comparées aux normes en vigueur en termes de potabilité (RQEP c. Q-2, r. 40 et les recommandations pour la qualité de l’eau potable au Canada). Certains échantillons ont des concentrations en manganèse dépassant les concentrations maximales acceptables dues à la géologie du socle rocheux ainsi qu’à un milieu réducteur facilitant la dissolution du manganèse dans l’eau. Les échantillons ayant des dépassements de l’objectif esthétique pour les sulfures sous forme de H2S sont situés dans les roches sédimentaires de la plateforme du Saint-Laurent. Les échantillons possédant des concentrations supérieures à la concentration maximale acceptable en fluorures ont été observés dans des aquifères rocheux profonds. La géologie du socle rocheux semble être la source principale de fluorure dans les eaux souterraines du territoire. Enfin, les dépassements de la concentration maximale acceptable en cuivre et en plomb sont dus à des agents anthropiques tels que la composition de la tuyauterie. La combinaison des analyses graphiques ainsi que des éléments traces permet d’améliorer les connaissances sur les relations chimiques entre les eaux souterraines et le socle rocheux en permettant d’associer les concentrations d’un élément trace à un processus hydrogéochimique ou anthropique.