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Analysis of 56 outcrop exposures in cut banks along the Nottawasaga River in southern Simcoe County, Ontario, Canada, has led to the identification of eight stratigraphic units (SU1-SU8) that represent a record of changing environmental conditions during deglaciation and exhibit strong controls on shallow groundwater flow in the region. The stratigraphic succession is floored by the Late Wisconsin Newmarket Till (SU1), which is locally overlain by ice-proximal debris flow deposits (SU2). These glacial sediments are overlain by glaciolacustrine silt rhythmites (SU3) that pass upwards into deltaic sand (SU4) and channelized fluviodeltaic sand and gravel (SU5). Lying above the fluvial deposits are widespread interbedded glaciolacustrine sands and silt (SU6), which coarsen up-section toward the ground surface. The succession is locally capped by fluviodeltaic (SU7) and younger fluvial (SU8) deposits. These SUs record sedimentary environments that existed during deglaciation of the region and provide insight into the evolution of glacial lakes Schomberg and Algonquin and the Nipissing phase of the upper Great Lakes. The environmental changes described from sediments along the Nottawasaga River provide insights into basin-scale events that occurred throughout the upper Great Lakes during deglaciation. Qualitative observations of groundwater discharge from sediments at outcrop faces are used to characterize the hydraulic function of the stratigraphic units as well as possible preferential groundwater flow pathways in the shallow subsurface. L'analyse de 56 affleurements dans des berges érodées le long de la rivière Nottawasaga dans le sud du comté de Simcoe (Ontario, Canada) amené à la reconnaissance de huit unités stratigraphiques (SU1-SU8) qui constituent un registre de l'évolution des conditions ambiantes durant la déglaciation et présentent de forts contrôles sur l'écoulement souterrain peu profond dans la région. La séquence stratigraphique comprend à sa base le till de Newmarket (SUI), du Wisconsinien tardif, sur lequel reposent localement des dépôts de coulées de débris juxtaglaciaires (SU2). Sur ces sédiments glaciaires reposent des rhytmites de silt glaciolacustre (SU3) passant vers le haut à du sable deltaïque (SU4) et du sable et du gravier fluviodeltaïques chenalisés (SU5). Des sables et silts glaciolacustres interlités (SU6) répandus, de plus en plus grossiers vers le haut de la coupe et la surface du sol, reposent sur les dépôts fluviaux. La séquence est localement surmontée de dépôts fluviodeltaïques (SU7J et de dépôts fluviaux plus jeunes (SU8). Ces unités stratigraphiques témoignent de milieux sédimentaires qui existaient durant la déglaciation de la région et fournissent de l'information sur l'évolution des lacs glaciaires Schomberg et Algonquin et sur la phase Nipissing du secteur supérieur des Grands Lacs. Les variations des conditions ambiantes décrites à la lumière des sédiments le long de la rivière Nottawasaga fournissent des renseignements sur les évènements qui se sont produits à l'échelle du bassin durant la déglaciation du secteur supérieur des Grands Lacs. Des observations qualitatives sur les débits d'eau souterraine sortant de sédiments affleurants dans des coupes sont utilisées pour caractériser la fonction hydraulique des unités stratigraphiques ainsi que les possibles voies préférentielles d'écoulement souterrain à faible profondeur dans le sol. [Traduit par la Rédaction], 1. Introduction Large areas of Canada and the northern United States were covered by glacial lakes at the end of the Late Wisconsin glaciation, as meltwaters draining from retreating ice [...]

Recent three-dimensional mapping investigations in southern Simcoe County, Ontario, allow refinement of the existing regional stratigraphic framework. Analysis of 25 continuously cored boreholes has revealed a complex but consistent sediment succession that provides a record of the last two glacial cycles (Marine Isotope Stages 1-6). Five stratigraphic units (SU1-SU5) comprise the pre-Late Wisconsin record. The stratigraphy is floored by a presumed Illinoian glacial complex consisting of a lower, coarse-grained till (SU1), locally overlain by stratified glaciolacustrine and glaciofluvial sediments (SU2), but more commonly capped by a stone-poor, fine-grained till (SU3) of the Georgian Bay lobe. A widespread subaerial unconformity developed on the upper surface of SU3 contains organic-bearing, nonglacial deposits (SU4) ranging between 54 800 [+ ou -] 3000 years BP (considered beyond the limits of radiocarbon dating) and 37 450 [+ ou -] 590 [.sup.14]C years BP. SU4 is abruptly overlain by a thick succession of rhythmically laminated lacustrine muds graded upwards into glaciolacustrine silts and clays interrupted by regionally continuous sand bodies (SU5). The succession is capped (and locally truncated) by Late Wisconsin Newmarket Till. The sedimentary record of southern Simcoe County is correlated with other well-studied reference sections in southern Ontario and contains information that informs reconstructions of former ice extents in the lower Great Lakes region following the Illinoian glaciation. Several sediment units host aquifers, but limited thickness and spatial extent, as well as issues with naturally occurring dissolved gases and solids, restrict their use for groundwater supply. Des études cartographiques tridimensionnelles récentes dans le sud du comté de Simcoe, en Ontario, permettent de peaufiner le cadre stratigraphique régional existant. L'analyse de 25 forages carottés en continu révèle une séquence sédimen-taire complexe mais cohérente qui offre un profil des deux derniers cycles glaciaires (étages 1-6 de la stratigraphie isotopique marine). Cinq unités stratigraphiques (SU1-SU5) renferment le profil pré-wisconsinien tardif. La base de la coupe stratigraphique est un complexe glaciaire d'âge illinoien présumé consistant en un till inférieur à grains grossiers (SU1) sur lequel reposent localement des sédiments glaciolacustres et fluvioglaciaires stratifiés (SU2), mais qui est plus couramment recouvert d'un till à grains fins pauvre en pierres (SU3) du lobe de la baie Georgienne. Une discordance subaérienne répandue formée sur la surface supérieure de SU3 contient des dépôts non glaciaires contenant de la matière organique (SU4) allant de 54 800 [+ ou -] 3000 années BP (considéré comme étant hors des limites de la datation au radiocarbone) à 37 450 [+ ou -]590[.sup.14]C années BP. SU4 est abruptement recouverte par une épaisse séquence de boues lacustres à laminations rythmiques passant vers le haut à des silts et des argiles glaciolacustres interrompus par des corps de sable d'ampleur régionale (SU5). La séquence est recouverte (et localement tronquée) par le till de Newmarket, du Wisconsinien tardif. Le profil sédimentaire du sud du comté de Simcoe est corrélé à d'autres coupes géologiques de référence bien étudiées dans le sud de l'Ontario et renferme de l'information qui éclaire la reconstitution des limites des glaces passées dans la région des Grands Lacs inférieurs suivant la glaciation illinoienne. Plusieurs unités sédimentaires contiennent des aquifères, mais leur épaisseur et leur étendue spatiale limitées, ainsi que des problèmes associés à des gaz dissous et des solides présents à l'état naturel, restreignent leur utilisation possible pour l'approvisionnement en eau souterraine. [Traduit par la Rédaction], Introduction Knowledge of changing paleoenvironments throughout the Quaternary Period in southern Ontario has been evolving since the latter parts of the nineteenth century. Early workers focussed on improving understanding of [...]

Population growth in the groundwater-dependent municipalities of southwestern Ontario has prompted interest in the exploration for new, previously untapped, groundwater resources. In this study, the groundwater resource potential of the sediments infilling a deeply buried bedrock valley network centred beneath the Region of Waterloo and the counties of Brant and Hamilton-Wentworth are explored. The objectives of this study are to further refine valley location and geometry, understand infilling sediments and their hydrogeological properties, and characterize waters contained within the aquifers to inform future water management decisions. Results of a regional ground gravity survey were instrumental in locating buried bedrock valleys and guided follow-up drilling. Continuous sediment coring and monitoring well installations were completed to target thick and coarse-grained sediment packages that, based on existing borehole data, showed aquifer potential. Hydraulic testing and groundwater sampling results provided valuable insights into groundwater quantity and quality. Highly transmissive aquifers, some worth investigating further, have been identified within portions of the valley network. The aquifers appear to occur at a number of stratigraphic positions and do not necessarily occur as the deepest unit overlying bedrock. Bedrock topography likely played a role, however, in their preferential preservation. They are commonly overlain by thick sequences of relatively impermeable sediments, providing excellent protection from anthropogenic contamination. Information from water chemistry, however, does suggest hydraulic connection to the surface at some locations. Groundwater quality and quantity information combined with a conceptual three-dimensional geologic model aids in the selection of groundwater resource exploration targets within the untapped resources of the deep, Dundas buried valley sediments. La croissance démographique dans les municipalités qui dépendent de l'eau souterraine dans le sud-ouest de l'Ontario entraîne un intérêt croissant pour l'exploration de nouvelles ressources d'eau souterraine non exploitées. L'étude explore le potentiel de ressources d'eau souterraine de sédiments qui remplissent un réseau de vallées creusées dans le socle rocheux centré sous la région de Waterloo et les comtés de Brant et Hamilton-Wentworth. Les objectifs de l'étude consistent à mieux définir l'emplacement et la géométrie des vallées, comprendre les sédiments qui les remplissent et leurs propriétés hydrogéologiques et caractériser les eaux contenues dans les aquifères afin d'éclairer les décisions futures en matière de gestion de l'eau. Les résultats d'un levé gravimétrique régional au sol ont servi à situer des vallées ensevelies creusées dans le socle et ont guidé les forages de suivi. Le carottage continu des sédiments et l'installation de puits de surveillance ont été réalisés dans le but de cibler des séquences de sédiments grossiers épaisses qui, à la lumière de données de forage existantes, pourraient constituer des aquifères. Les résultats d'essais hydrauliques et d'échantillonnage de l'eau souterraine fournissent de l'information utile sur la quantité et la qualité de l'eau souterraine. Des aquifères de très haute transmissivité, dont certains gagneraient à faire l'objet d'études plus poussées, ont été cernés dans certaines parties du réseau de vallées. Si les aquifères semblent occuper différentes positions stratigraphiques et ne constituent pas nécessairement l'unité la plus profonde au-dessus du socle, la topographie de ce dernier a toutefois probablement joué un rôle dans leur préservation préférentielle. Les aquifères sont souvent recouverts d'épaisses séquences de sédiments relativement imperméables qui assurent une excellente protection contre la contamination d'origine humaine. Les renseignements sur la chimie de l'eau semblent toutefois indiquer une connexion hydraulique avec la surface à certains endroits. Les renseignements sur la qualité et la quantité de l'eau souterraine, combinés à un modèle géologique tridimensionnel conceptuel, éclairent la sélection de cibles d'exploration des ressources d'eau souterraine non exploitées dans les sédiments des vallées ensevelies profondes de Dundas. [Traduit par la Rédaction], Introduction A deeply incised buried bedrock valley extending westward from the western end of Lake Ontario has intrigued geologists in southern Ontario for more than a century (Fig. 1) (e.g., [...]

A geodatabase of deformation structures with over 300 field observations and 53 attribute fields was compiled to assess the significance of soft-sediment deformation in Quaternary sediments in the Regional Municipality of Waterloo as they relate to existing depositional models and regional ice sheet dynamics. The regional distribution of morphologically diverse deformation structures is interpreted to reflect localized ice margin fluctuation as well as extensive gravity driven deformation associated with rapid sedimentation, sediment remobilization, or melting of buried or supporting ice in a glaciolacustrine setting. Deformation was often observed in coarse-grained sediment and included attenuated and chaotic bedding, shear folds, dikes, and reverse and normal faulting. It ranged in scale and complexity from an isolated centimetrescale occurrence to entire metre-scale outcrops exhibiting multiple types of deformation at various scales. Some of the deformation was observed in clusters of several square kilometres, with deformation within the cluster being predominantly large scale and complex in coarse-grained sediments. These deformation structures can be attributed to simple shear and (or) compressional stress or stresses related to gravitational instability. Simple shear and compressional deformation are most common in localized areas of the moraine and in the surrounding till plains. In contrast, deformation related to gravitational instability is widespread and most common in the eastern half of the region. The coarse-grained texture and complex nature of deformation within clusters has implications for subsurface heterogeneity, and consequently, local groundwater flow regimes and contaminant transport at the well-field scale. Une base de donnees geologiques de structures de deformation comprenant plus de 300 observations de terrain et 53 champs d'attributs a ete compilee afin d'evaluer l'importance de la deformation des sediments meubles dans les sediments du Quaternaire dans la municipalite regionale de Waterloo ainsi que leur relation avec les modeles de deposition existants et la dynamique des nappes glaciaires regionales. La distribution regionale des structures de deformation a morphologies diverses est interpretee comme etant le reflet de la fluctuation localisee de la limite glaciaire et d'une deformation extensive par gravite, deux effets associes a une sedimentation rapide, une remobilisation des sediments ou la fonte de glace enfouie ou portante dans un environnement glacio-lacustre. La deformation a souvent ete observee dans des sediments a grain grossier et elle comprenait aussi un litage attenue et chaotique, des plis par cisaillement, des dykes et des failles inverses et normales. L'echelle et la complexite de la deformation variaient d'une occurrence isolee d'echelle centimetrique a des affleurements d'echelle metrique montrant plusieurs types de deformation a diverses echelles. Certaines deformations etaient observees en grappes de plusieurs kilometres carres; la deformation dans la grappe etant surtout a grande echelle et complexe dans les sediments a grain grossier. Ces structures de deformation peuvent etre attribuees a un simple cisaillement et (ou) a une ou des contraintes de compression reliees a l'instabilite gravitationnelle. Un cisaillement simple et une deformation par compression sont plus frequents dans des secteurs localises de la moraine et dans les plaines de till environnantes. Par contre, la deformation reliee a l'instabilite gravitationnelle est largement repandue et plus frequente dans la moitie est de la region. La texture a grain grossier et la nature complexe de la deformation a l'interieur des grappes a des implications pour l'heterogeneite de la subsurface et, par consequent, pour les regimes d'ecoulement souterrain et le transport des contaminants a l' echelle des puits de terrain. [Traduit par la Redaction], Introduction The Waterloo Moraine is a complex ice-marginal feature consisting primarily of stratified sand and gravel and intervening, discontinuous lenses of diamicton and pebbly mud (Karrow and Paloschi 1996), which [...]

Recent three-dimensional mapping investigations in southern Simcoe County, Ontario, allow refinement of the existing regional stratigraphic framework. Analysis of 25 continuously cored boreholes has revealed a complex but consistent sediment succession that provides a record of the last two glacial cycles (Marine Isotope Stages 1-6). Five stratigraphic units (SU1-SU5) comprise the pre-Late Wisconsin record. The stratigraphy is floored by a presumed Illinoian glacial complex consisting of a lower, coarse-grained till (SU1), locally overlain by stratified glaciolacustrine and glaciofluvial sediments (SU2), but more commonly capped by a stone-poor, fine-grained till (SU3) of the Georgian Bay lobe. A widespread subaerial unconformity developed on the upper surface of SU3 contains organic-bearing, nonglacial deposits (SU4) ranging between 54 800 ± 3000 years BP (considered beyond the limits of radiocarbon dating) and 37 450 ± 590 14C years BP. SU4 is abruptly overlain by a thick succession of rhythmically laminated lacustrine muds graded upwards into glaciolacustrine silts and clays interrupted by regionally continuous sand bodies (SU5). The succession is capped (and locally truncated) by Late Wisconsin Newmarket Till. The sedimentary record of southern Simcoe County is correlated with other well-studied reference sections in southern Ontario and contains information that informs reconstructions of former ice extents in the lower Great Lakes region following the Illinoian glaciation. Several sediment units host aquifers, but limited thickness and spatial extent, as well as issues with naturally occurring dissolved gases and solids, restrict their use for groundwater supply. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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