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TitreThe effect of long-term regional pumping on hydrochemistry and dissolved gas content in an undeveloped shale-gas-bearing aquifer in southwestern Ontario, Canada
AuteurHamilton, S M; Grasby, S E; McIntosh, J C; Osborn, S G
SourceHydrogeology Journal vol. 23, issue 4, 2015 p. 719-739, https://doi.org/10.1007/s10040-014-1229-7
Année2015
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20140121
ÉditeurSpringer
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1007/s10040-014-1229-7
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
ProvinceOntario
SNRC30M; 31D; 40; 41A; 41G/03
Lat/Long OENS -83.0000 -78.5000 45.5000 41.7500
Sujetseau souterraine; géochimie des eaux souterraines; ressources en eau souterraine; aquifères; schistes; gaz; hydrogéochimie; méthane; hydrogéologie
Illustrationslocation maps; tables; plots; histograms
ProgrammeÉvaluation des ressources pétrolières pour les schistes, Les géosciences pour les nouvelles sources d'énergie
RésuméLa cartographie de référence de la géochimie des eaux souterraines (paramètres inorganiques et isotopiques) sur une surface de 44,000 km2 du Sud-Ouest de l’Ontario (Canada) a permis de délimiter une zone discrète de gaz naturel dans la roche mère de l’aquifère coïncidant avec une surface de 8,000 km2 des schistes du Dévonien moyen. Cette étude décrit les conditions géochimiques environnementales dans ces schistes, y compris les schistes ordoviciens, et discute des processus naturels et anthropiques relatifs aux schistes contribuant aux conditions hydrogéochimiques au sein de l’aquifère. Les trois schistes dévoniens—la formation de Kettle Point (équivalent à la formation Antrim), le groupe Hamilton et la formation Marcellus—ont des teneurs supérieures en COD, CID, HCO3, CO2(aq), pH et iodures, et beaucoup plus élevées en CH4(aq). Les teneurs en Ca, Mg, SO4 et H2S des deux schistes Ordoviciens—les formations de Queenston et de la Baie Georgienne/Montagne—sont supérieures. Dans la région des schistes dévoniens, les zones isotopiques des eaux souterraines d’âge pléistocène ont diminuées de moitié en dimension depuis leur première identification dans les années 1980; les données potentiomètriques associent une exploitation régionale des eaux souterraines à ce rétrécissement. L’invasion de l’aquifère par des eaux isotopiquement plus jeunes montre une rapide augmentation en CH4(aq), pH et iodures avec la profondeur et une rapide diminution des espèces de carbones oxydés y compris CO2, HCO3 et CID, suggérant une méthanogenèse contemporaine. Les pompages dans l’aquifère de contact des schistes du Dévonien peuvent stimuler la méthanogenèse en abaissant le TDS, supprimant des produits et les remplaçant par des réactifs, y compris le bicarbonate, issu des aquifères sédimentaires glaciaires sus-jacents.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
L'intérêt croissant pour le développement durable des ressources de gaz de schiste a incité les chercheurs à mener des études dans une région où l'on reconnaît le potentiel en gaz de schiste, avant même son exploitation, dans le sud de l'Ontario. Bien que le gaz de schiste n'ait pas encore été exploité dans la région, il a fait l'objet d'une attention particulière en lien avec l'exploitation intensive de l'eau souterraine pour des habitations rurales. En effet, cette exploitation a altéré la chimie de l'eau souterraine, menant à des conditions plus favorables à la prolifération de communautés microbiennes qui produisent du méthane dans le sous-sol. La formation de méthane biologique à certains endroits peut ainsi augmenter la quantité de méthane dans les puits d'eau. Ces résultats démontrent que la simple exploitation de systèmes d'approvisionnement en eau souterraine peut entraîner la production de méthane par endroits.
GEOSCAN ID294833