| Titre | A multi-isotope approach to determine the origin of methane and higher alkanes in groundwater of the St. Lawrence Platform, Saint-Édouard area, eastern Canada |
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| Auteur | Bordeleau, G; Rivard, C ; Lavoie, D; Lefebvre, R; Ahad, J M E; Xu, X; Mort, A |
| Source | vol. 25, no. 3, 2018 p. 75-100, https://doi.org/10.1306/eg.04121817020  Accès ouvert |
| Image |  |
| Année | 2018 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170284 |
| Éditeur | American Association of Petroleum Geologists |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1306/eg.04121817020 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf |
| Province | Québec |
| SNRC | 21L/12 |
| Région | Saint-Édouard |
| Lat/Long OENS | -72.0000 -71.5000 46.7500 46.5000 |
| Sujets | ressources en eau souterraine; aquifères; géochimie des eaux souterraines; pollution de l'eau souterraine; ressources pétrolières; hydrocarbures; gaz; méthane; géologie du substratum rocheux; lithologie;
roches sédimentaires; caractéristiques structurales; failles; plis; etudes isotopiques; isotopes de carbone; isotopes d'hydrogène; radioisotopes; migration des hydrocarbures; regimes d'écoulement; fluage; échantillons de sondage; méthodes
analytiques; Platform du Saint Laurent; Groupe de Lorraine ; Formation de Nicolet ; Groupe de Sainte-Rosalie ; Formation de Lotbinière; Argile d'Utica ; Formation de Les Fonds ; Formation de Bourret ; Groupe de Trenton ; Groupe de Potsdam ; Groupe de
Chazy ; Groupe de Black River ; Faille d'Aston ; Ligne de Logan's ; hydrogéologie; géologie de l'environnement; combustibles fossiles; géochimie; Phanérozoïque; Paléozoïque; Ordovicien |
| Illustrations | cartes de localisation; cartes géolscientiques généralisées; coupes transversales; tableaux; graphiques |
| Programme | Géosciences environnementales Gaz de schiste - les eaux souterraines |
| Diffusé | 2018 09 01 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
In the last decade, production of shale gas has tremendously increased, and the need for local pre-exploitation baseline data on dissolved natural gas in
aquifers has been stressed. This study investigated the origin of hydrocarbons naturally present in shallow aquifers of the Saint-Édouard area (Québec, eastern Canada), where the underlying Utica Shale is known to contain important gas resources that
have not yet been exploited. Groundwater and shallow bedrock gas samples were collected and analyzed for isotopic composition of alkanes (delta-13C and delta-2HC1-C3), dissolved inorganic carbon (delta-13CDIC), and radiocarbon in methane and DIC
(14CDIC, 14CCH4). This multi-isotope approach proved enlightening, and results revealed that (1) most of the methane in the region is of microbial origin; (2) partial contribution of thermogenic gas occurs in 15% of the wells; (3) processes such as
late-stage methanogenesis and methane oxidation are responsible for ambiguous methane isotopic compositions; and (4) both microbial and thermogenic gas originate from the shallow bedrock aquifer, with the exception of one sample likely coming from
deeper units. The thick succession of shales overlying the Utica Shale thus appears to act as an effective migration barrier for the shallow aquifers. However, evidence of upward migration of old brines near major fault zones indicates that these may
serve as a preferential migration pathway over a certain depth but most likely no more than approximately 200-500 m (~650-1640 ft). The geochemical framework presented here will hopefully be useful in other research projects, especially when
conventional indicators of natural gas origin provide ambiguous results. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Un projet pluridisciplinaire a été réalisé pour évaluer la vulnérabilité des aquifères superficiels à un développement éventuel des gaz de shale
dans la région de Saint-Édouard, située dans les Basses-Terres du St-Laurent, où le Shale d'Utica a été exploré de 2006 à 2010 pour son potentiel gazier. Cet article présente l'approche multi-isotopique qui a été utilisée pour identifier l'origine
des hydrocarbures dissous dans l'eau souterraine de cette région. Des échantillons d'eau et de roche ont été analysés pour une série de composés, incluant 11 types d'isotopes. Les résultats ont permis de tirer les conclusions suivantes : 1) la
majorité du méthane est d'origine microbienne et a principalement été produit à des époques géologiques anciennes; 2) les processus microbiens sont responsables des signatures isotopiques ambigües du méthane; 3) une contribution de gaz thermogénique
est présente dans 15% des puits; et 4) les deux types de méthane proviennent de l'aquifère lui-même. De ces résultats, il semble donc que la vulnérabilité des aquifères aux activités industrielles réalisées en profondeur soit faible dans cette
région. |
| GEOSCAN ID | 306278 |
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