Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Ce projet vise à développer une méthodologie pour caractériser les aquifères régionaux en socle rocheux fracturé et faillé à partir de mines souterraines, en considérant l’accès privilégié qu’offrent les mines et malgré les perturbations qu’elles engendrent. Les mines Beaufor, CANMET et Lac Herbin ont servi à tester les méthodes ; elles sont toutes situées dans le pluton de Bourlamaque, près de la ville de Val-d’Or, en Abitibi, au Québec, Canada. Les aspects suivants sont considérés : les systèmes de fractures, les propriétés hydrauliques, l’hydrogéochimie et les contraintes géomécaniques. Les industries minières possèdent plusieurs données existantes aidant à caractériser les aquifères rocheux. Des levés structuraux, des mesures de pression d’eau et l’échantillonnage de l’eau pour les analyses chimiques à partir des excavations minières complètent les données contribuant à établir un portrait de ces aquifères. Les levés de fractures montrent que même si les trois mines sont dans un contexte géologique similaire, elles sont différentes du point de vue structural. Plusieurs modèles analytiques de l’écoulement des eaux souterraines peuvent être utilisés à partir de données collectées dans les excavations souterraines pour estimer les propriétés hydrauliques d’un aquifère régional dans le roc fracturé. Ces modèles ont été développés soit pour des mines, pour des tunnels ou pour des puits à drains rayonnants. Les valeurs de conductivité hydraulique obtenues à l’aide de ces modèles pour les trois sites miniers sont présentées par des intervalles de valeurs possibles associés à chaque méthode ; les valeurs les plus probables sont situées entre 1,6 x 10-9 m/s et 4,6 x 10-9 m/s, les valeurs extrêmes sont de 2,0 x 10-10 m/s et 4,4 x 10-8 m/s. Les analyses chimiques de l’eau souterraine montrent deux types d’eau principaux : des eaux bicarbonatées calciques échantillonnées à des profondeurs allant de 0 à 195 m, et des eaux chlorurées sodiques potassiques à une profondeur supérieure à 300 m. La chimie de l’eau varie aussi d’un secteur à l’autre dans une même mine. La concentration en tritium diminue également avec la profondeur, ce qui tend à indiquer que les eaux profondes sont les plus vieilles. Les carbonates passent de sous-saturés près de la surface à saturés en profondeur puisque le pH augmente avec la profondeur, alors que pour les minéraux argileux c’est l’inverse. En conclusion, malgré les perturbations occasionnées par les mines, ces excavations représentent des endroits propices et comportant plusieurs avantages pour conduire des études de caractérisation d’aquifères en milieu rocheux fracturé et faillé.