Geologic and hydrogeologic understanding of caprock strata overlying the Utica Shale in the St. Lawrence Lowlands (Québec, Canada)

Stephan Séjourné, René Lefebvre, Denis Lavoie, Xavier Malet

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Mineral and Gas I

ABSTRACT: A synthesis of publicly available data on the geology and hydrogeology of the strata overlying the Utica Shale was carried out to serve as a basis for future research required to evaluate the integrity of the caprock separating the Utica Shale from exploited shallow groundwater. Conceptual structural models were also developed to provide a tectonostratigraphic framework representative of the shale gas exploration area. Most of the characterization effort should be focused on an area between the south shore of the St. Lawrence River and Logan™s Line, which has the best shale gas potential. The data also suggest that the freshwater aquifers in the area of interest are generally restricted to the shallow fractured bedrock (first tens of meters), with no direct connectivity to deeper units, except where structural discontinuities are present.

RÉSUMÉ: Une synthèse des données géologiques et hydrogéologiques disponibles sur les roches couvertures du Shale d™Utica a été réalisée pour orienter l™évaluation future du degré d™isolement hydraulique qu™offrent les successions rocheuses entre l™unité de shale ciblée pour l™exploitation du gaz de shale et les aquifères peu profonds. Des modèles structuraux conceptuels ont aussi été élaborés afin d™obtenir un portrait géologiquement représentatif du territoire visé par l™exploration pour le gaz de shale. L™essentiel de l™effort de caractérisation devrait porter sur la rive sud du fleuve Saint-Laurent, jusqu™à la Ligne de Logan, où le potentiel gazier est plus important. Les données disponibles indiquent que les aquifères d™eau douce dans la région d™étude correspondent généralement à un intervalle de roc fracturé profond de quelques dizaines de mètres au plus, sans connexion directe avec les unités plus profondes, sauf lorsqu™il y a présence de discontinuités structurales.

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