1. Allochthonous sources of iodine and organic carbon in an eastern Ontario aquifer
- Author
-
Lemieux, Alexander J., Hamilton, Stewart M., and Clark, Ian D.
- Subjects
Ontario -- Natural history ,Aquifers -- Discovery and exploration ,Carbon -- Discovery and exploration ,Iodine (Chemical element) -- Discovery and exploration ,Earth sciences - Abstract
Regional geochemical characterization of groundwaters in a bedrock aquifer in the Ottawa--St. Lawrence Lowlands of eastern Ontario has identified an iodine (I) anomaly, with values regularly exceeding 150 [micro]g/L and a maximum observed concentration of 10 812 [micro]g/L. The spatial distribution, enrichment mechanisms, and sources of I and organic matter were investigated using geochemical and isotopic data. High-I groundwaters (>150 [micro]g/L) are prevalent in Na-Cl-type groundwaters at low bedrock elevations in areas overlain by thick layers of glacial sediments. I is thought to be linked to massive muds in the glacial sediments overlying the aquifer, deposited during the postglacial incursion of the Champlain Sea 12-10 ka BP. Principal component analysis of I and 18 other chemical parameters revealed correlations among I, salinity, and indicators of microbial oxidation of organic matter, suggesting that the intrusion of saline pore waters affected by decomposition of organic matter such as marine phytoplankton in the massive muds is the dominant process controlling I enrichment in groundwater. [.sup.129]I/[.sup.127]I ratios in the pre-modern waters vary between near-marine values of 460 x [10.sup.-14] and 5 x [10.sup.-14], demonstrating that older allochthonous I derived from the surrounding Paleozoic sedimentary terrain also contributed to the I pool in the Champlain Sea basin. [.sup.14]C ages and [delta][.sup.13]C signatures for dissolved organic carbon in groundwater and disseminated organic carbon within the glaciomarine muds highlight an allochthonous source of terrestrial organic carbon predating the Champlain Sea incursion, likely transported via glacial meltwaters in tandem with I to the Champlain Sea basin. La caracterisation geochimique regionale des eaux souterraines dans un aquifere rocheux dans les Basses Terres de l'Outaouais et du Saint-Laurent de l'est de l'Ontario a fait ressortir une anomalie d'iode (I), avec des valeurs excedant regulierement 150 [micro]g/L et une concentration maximum observee de 10 812 [micro]g/L. La repartition spatiale, les mecanismes d'enrichissement et les sources d'I et de matiere organique ont ete examines en utilisant des donnees geochimiques et isotopiques. Des eaux souterraines riches en I (>150 [micro]g/L) sont courantes parmi les eaux souterraines de type Na-Cl a de faibles elevations dans le socle rocheux dans des zones sur lesquelles reposent d'epaisses couches de sediments glaciaires. L'I serait relie a des argiles massives dans les sediments glaciaires reposant sur l'aquifere, deposees durant l'incursion postglaciaire de la mer de Champlain il y a 12-10 ka BP. L'analyse en composantes principales de l'I et de 18 autres parametres chimiques revele des correlations entre l'I, la salinite et des indicateurs d'oxydation microbienne de la matiere organique qui donnent a penser que l'intrusion d'eaux interstitielles salines influencees par la decomposition de matiere organique comme du phytoplancton marin dans les argiles massives est le principal processus modulant l'enrichissement en I de l'eau souterraine. Les rapports [.sup.129]I/[.sup.127]I dans les eaux premodernes vont de 460 x [10.sup.-14] a 5 x [10.sup.-14], des valeurs quasi marines, ce qui demontre que de l'I allochtone plus ancien derive du terrain sedimentaire paleozoique environnant a aussi contribue au reservoir d'I dans le bassin de la mer de Champlain. Les ages [.sup.14]C et les signatures de [delta][.sup.13]C pour le carbone organique dissous dans l'eau souterraine et le carbone organique dissemine dans les argiles glaciomarines font ressortir la presence de carbone organique terrestre provenant d'une source allochtone plus ancienne que l'incursion de la mer de Champlain, vraisemblablement transporte de pair avec l'I dans le bassin de la mer de Champlain par des eaux de fonte glaciaires. [Traduit par la Redaction], Introduction Geochemical analysis of shallow groundwaters ( The phenomenon of I enrichment in groundwater affects many regions of the world, including Japan (Kashiwagi et al. 2006; Togo et al. 2016), [...]
- Published
- 2019
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