État des connaissances géochimiques pour la détection de l’hydrogène naturel et inventaire des données géochimiques existantes permettant d’identifier des remontées de fluides profonds dans le sud du Québec

Complémentaires aux méthodes d’investigation géologiques et géophysiques, les méthodes géochimiques permettent de raffiner l’évaluation du potentiel pour l’hydrogène d’une région donnée, soit par l’échantillonnage direct des gaz présents dans le sol, soit indirectement par l’examen des propriétés géochimiques des eaux souterraines. Pour cette dernière approche, les bassins sédimentaires du sud du Québec, et particulièrement les Basses-Terres du Saint-Laurent, représentent un terrain propice à ce genre d’études en raison de la densité des analyses d’eaux souterraines disponibles et de la relativement bonne compréhension que l’on a de la distribution des failles en profondeur. Il est ainsi possible d’examiner les bases de données hydrogéochimiques disponibles pour les aquifères superficiels, dans le but d’en extraire les informations qui pourraient indiquer que certaines failles sont perméables et agissent comme des conduits pour la migration de fluides profonds vers la surface. En effet, les roches sources potentielles pour l’hydrogène sont principalement situées en profondeur sous la couverture sédimentaire et cette couverture est susceptible de retenir l’hydrogène, qui ne sera donc pas (ou peu) détecté en surface à moins qu’une \nzone de fractures ou une faille perméable ne facilite sa migration. L’examen des bases de données hydrogéochimiques pour le sud du Québec a ainsi mis en évidence trois secteurs dans les Basses-Terres du Saint-Laurent, où des indicateurs suggèrent que des fluides profonds ont pu remontervers la surface le long de failles perméables ou partiellement perméables, soit : 1) le secteur de la Faille de la Rivière Jacques-Cartier près de Saint-Edouard-de-Lotbinière, 2) le secteur de la Faille d’Aston et de la Ligne de Logan à l’ouest de Drummondville et 3) le secteur au sud de Montréal. \n \nUne fois qu’un secteur géographiquement restreint a été identifié comme étant favorable pour la présence d’hydrogène naturel, des méthodes d’investigations géochimique directes permettent de confirmer ce potentiel par l’échantillonnage et l’analyse des gaz présents à cet endroit. La stratégie \nd’échantillonnage et de mesure doit être adaptée au contexte local, qui peut être très variable : mines souterraines, puits d’hydrocarbures, eaux souterraines, zone non saturée près de la surface du sol. Dans le cadre de la présente étude, l’inventaire des techniques de mesure géochimique s’est limité aux émanations près de la surface du sol, pour des questions d’accessibilité en vue des premiers levés de terrain au Québec. Les dispositifs d’échantillonnage décrits dans la littérature diffèrent souvent d’un auteur à l’autre mais peuvent se résumer à une sonde entrée dans le sol et \npar où les gaz seront prélevés. La mesure de ces gaz (hydrogène mais aussi gaz associés) peut se faire in situ à l’aide d’un détecteur portatif, ou en laboratoire après prélèvement.

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