US Geological Survey
Document Type
Article
Date of this Version
2008
Abstract
A hydrogeological study was conducted in Potsdam sandstones on the international border between Canada (Quebec) and the USA (New York). Two sandstone formations, arkose and conglomerate (base) and well-cemented quartz arenite (upper), underlie the study area and form the major regional aquifer unit. Glacial till, littoral sand and gravel, and marine silt and clay discontinuously overlie the aquifer. In both sandstone formations, sub-horizontal bedding planes are ubiquitous and display significant hydraulic conductivities that are orders of magnitude more permeable than the intact rock matrix. Aquifer tests demonstrate that the two formations have similar bulk hydrologic properties, with average hydraulic conductivities ranging from 2×10−5 to 4×10−5 m/s. However, due to their different lithologic and structural characteristics, these two sandstones impose rather different controls on groundwater flow patterns in the study area. Flow is sustained through two types of fracture networks: sub-horizontal, laterally extensive fractures in the basal sandstone, where hydraulic connectivity is very good horizontally but very poor vertically and each of the water-bearing bedding planes can be considered as a separate planar two-dimensional aquifer unit; and the more fractured and vertically jointed system found in the upper sandstone that promotes a more dispersed, three-dimensional movement of groundwater.
Une étude hydrogéologique a été entreprise dans les grès de Potsdam, sur la frontière entre le Canada (Québec) et les Etats-Unis (New York). Sous le secteur d’étude, deux formations gréseuses, les arkoses et conglomérats (base) et les arénites quartzeuses cimentées (sommet), forment une unité aquifère majeure à l’échelle régionale. Les moraines glaciaires, les sables et graviers littoraux, et les argiles et silts marins recouvrent l’aquifère de manière discontinue. Dans les deux formations gréseuses, les litages sub-horizontaux sont omniprésents, et présentent des conductivités hydrauliques significatives, supérieures de plusieurs ordres de grandeur à celles de la matrice rocheuse intacte. Les pompages d’essai démontrent que les deux formations ont des propriétés hydrologiques apparentes comparables, avec notamment des conductivités hydrauliques comprises entre 2×10−5 et 4× 10−5 m/s. Cependant, du fait de leurs lithologies et de leurs caractéristiques structurales contrastées, ces deux formations gréseuses imposent des contrôles différents sur les écoulements souterrains dans le secteur d’étude. L’écoulement est soutenu par deux types de réseaux de fractures : des fractures latéralement extensives subhorizontales dans les grès de base, où la connectivité hydraulique est très bonne horizontalement mais médiocre verticalement, et où chacun des plans aquifères peut être considéré comme une unité aquifère isolée plane bidimensionnelle, et un système fissuré verticalement et plus fracturé situé dans les grès supérieurs, qui favorise des écoulements souterrains tridimensionnels et plus dispersé
Comments
Published in Hydrogeology Journal (2008) 16: 373–388 DOI 10.1007/s10040-007-0267-9