Volume 50, numéro 4, 2023

EN :

Iron formations exemplify a type of sedimentary rock found in numerous Archean and Proterozoic supracrustal successions. They serve as a valuable chemical record of Precambrian seawater chemistry and post-depositional iron cycling. These formations accumulated on the seafloor for over two billion years during the early history of our planet, offering a unique opportunity to study environmental changes that occurred during Earth's evolution. Among these changes, one of the most significant events was the shift from an anoxic planet to one where oxygen (O2) became consistently present in both the marine water column and atmosphere. This progression towards global oxygenation was closely linked to the emergence of aerobic microbial metabolisms, which profoundly impacted continental weathering processes, nutrient supply to the oceans, and ultimately, the diversification of the biosphere and complex life forms. In this review, we synthesize two decades of research into the temporal fluctuations of trace element concentrations in iron formations. Our aim is to shed light on the complex mechanisms that contributed to the oxygenation of Earth's surface environments.

FR :

Les formations de fer sont un exemple de roche sédimentaire que l’on trouve dans de nombreuses séquences supracrustales de l'Archéen et du Protérozoïque. Elles représentent un enregistrement chimique précieux de la composition de l’eau de mer du Précambrien et du cycle du fer post-dépôt. Ces formations se sont accumulées sur le fond marin pendant plus de deux milliards d'années au début de l'histoire de notre planète, offrant une occasion unique d'étudier les changements environnementaux survenus au cours de l'évolution de la Terre. Parmi ces changements, l’un des événements les plus significatifs a été la transition d’une planète anoxique à une planète où l’oxygène (O2) est devenu constamment présent à la fois dans la colonne d’eau marine et dans l’atmosphère. Cette progression vers l’oxygénation globale était étroitement liée à l’émergence de métabolismes microbiens aérobiques, qui ont profondément influencé les processus d'altération continentale, l’apport de nutriments aux océans et, finalement, la diversification de la biosphère et des formes de vie complexes. Dans cette revue, nous synthétisons deux décennies de recherche sur les fluctuations temporelles des concentrations en éléments traces dans les formations de fer. Notre objectif est de faire la lumière sur les mécanismes complexes qui ont contribué à l’oxygénation des environnements de la surface de la Terre.

EN :

For 100 years, placer gold has been important to the settlement, economic development, and, recently, recreational geology of the Kelowna, British Columbia, area. It is best-known to occur in modern-day, Mission Creek and Lambly Creek sedimentary rocks, as well as a paleoplacer occurrence in Miocene sediments of the historical Winfield mine. The Mission Creek and Winfield localities are east of the west-dipping, low-angle, normal Okanagan Fault, which has been active since the Eocene. Lambly Creek is west of the fault. Late Paleozoic to Eocene igneous and metasedimentary rocks occur in the Lambly Creek catchment but Eocene gneiss units, unroofed by the fault, occur on the Okanagan Valley’s east side. This study tests the hypothesis that native placer gold compositions vary across the Okanagan Fault reflecting different sources and histories for the gold. A modest number of Au and Ag analyses (23 analyses) in usefully representative placer gold samples were determined on a scanning electron microscope with an energy dispersive spectrometer (SEM-EDS). Spots analyzed for Au and Ag were also analyzed for 19 trace elements using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). Mercury was semi-quantitatively determined in ‘unknown’ gold grains by first estimating its concentration (~3.69 ppm) in the AuRM2 external standard. Proportions of Au:Ag:Cu in grain cores indicate all the gold came from mesothermal/hypogene or possibly Au porphyry bedrock deposits though primary signatures may have been obscured by metamorphism or weathering. Winfield and Mission Creek grains tend to have higher siderophile Fe, Ni, Pd and Pt and chalcophile elements As, Se, Te, Hg, Pb and Bi but lower Cu and Sb concentrations than Lambly Creek gold. Mercury is distinctly higher in Winfield and Mission Creek gold than in Lambly Creek gold from the west side of the valley; the element appears particularly useful for ‘fingerprinting’ gold. Lambly Creek gold compositions indicate derivation from two orogenic/hypogene sources from greenstone and plutonic/hydrothermal rocks present in the catchment area. Modern day Mission Creek and Miocene paleoplacer Winfield grains have a similar hypogene trace element signature but there are no known local bedrock gold sources. The Mission Creek and Winfield gold grain cores are surrounded by < 10 µm, Au-rich, Ag- and trace element-poor, rims. Lambly Creek grains lack such rims. The Au-rich rims on modern day Mission Creek and Miocene Winfield gold may reflect prolonged near-surface exposure with surficial electrochemical dissolution of hypogene trace elements or the biological precipitation of gold. Low Ag and red colouration on the surface of grains support the biological precipitation hypothesis. The shared trace element signature, together with the Au-rich rims indicate that modern day placer gold in Mission Creek was multiply reworked from Miocene paleoplacers similar to the Winfield occurrence as a result of uplift and erosion of rocks on the east side of Okanagan Fault.

FR :

Pendant 100 ans, l'or placérien a joué un rôle important dans le peuplement, le développement économique et, plus récemment, la géologie récréative de la région de Kelowna, en Colombie-Britannique. Il est surtout connu pour se trouver dans les roches sédimentaires modernes de Mission Creek et Lambly Creek, ainsi qu’en tant que gisement paléoplacérien dans les sédiments miocènes de l'ancienne mine de Winfield. Les localités Mission Creek et Winfield sont à l'est de la faille d'Okanagan, une faille normale à faible pendage vers l'ouest et active depuis l'Éocène. Lambly Creek se trouve à l'ouest de la faille. Des roches ignées et métasédimentaires du Paléozoïque supérieur à l’Éocène sont présentes dans le bassin versant de Lambly Creek, mais des unités de gneiss de l'Éocène, exposées par la faille, se trouvent du côté est de la vallée d'Okanagan. Cette étude teste l'hypothèse selon laquelle les compositions de l'or natif placérien varient le long de la faille d'Okanagan, reflétant différentes sources et histoires pour l'or. Un nombre restreint d'analyses d'Au et d’Ag (23 analyses) dans des échantillons représentatifs d'or placérien ont été effectuées au microscope électronique à balayage avec un spectromètre à dispersion d'énergie (MEB-EDS). Les zones analysées pour l’Au et l’Ag ont également été analysées pour 19 éléments traces à l'aide d'un spectromètre de masse à plasma induit par couplage inductif par ablation au laser (LA-ICP-MS). Le mercure a été déterminé de manière semi-quantitative dans des grains d'or « inconnus » en estimant d'abord sa concentration (~3,69 ppm) dans l'étalon externe AuRM2. Les proportions d’Au, d’Ag et de Cu dans les noyaux des grains indiquent que tout l'or provient de gîtes mésothermaux/hypogènes ou éventuellement de gisements rocheux porphyriques aurifères, bien que les signatures primaires aient pu être masquées par du métamorphisme ou de l'altération. Les grains de Winfield et Mission Creek ont tendance à avoir des concentrations plus élevées en éléments sidérophiles Fe, Ni, Pd et Pt et en éléments chalcophiles As, Se, Te, Hg, Pb et Bi, mais des concentrations plus faibles en Cu et Sb que l'or de Lambly Creek. Le mercure est nettement plus élevé dans l'or de Winfield et Mission Creek que dans l'or de Lambly Creek du côté ouest de la vallée; l'élément semble particulièrement utile pour le traçage de l'or. Les compositions aurifères de Lambly Creek indiquent une origine de deux sources orogéniques/hypogènes provenant des roches vertes et des roches plutoniques/hydrothermales présentes dans le bassin versant. Les grains modernes de Mission Creek et des grains paléoplacériens du Miocène de Winfield ont une signature d'éléments traces hypogènes similaire, mais il n'existe aucune source d'or connue dans la roche-mère locale. Les noyaux des grains d'or de Mission Creek et de Winfield sont entourés de bordures de moins de 10 µm de large, riches en Au et pauvres en Ag et en éléments traces. Les grains de Lambly Creek ne présentent pas de telles bordures. Les bordures riches en Au sur l'or moderne de Mission Creek et l’or miocène de Winfield peuvent refléter une exposition prolongée près de la surface avec une dissolution électrochimique superficielle des éléments traces hypogènes ou la précipitation biologique de l'or. La faible teneur en Ag et la coloration rouge à la surface des grains soutiennent l’hypothèse d’une précipitation biologique. La signature commune en éléments traces, ainsi que les bordures riches en Au, indiquent que l'or placérien moderne de Mission Creek a été remanié à plusieurs reprises à partir de paléoplacers du Miocène similaires à ceux de Winfield, résultant du soulèvement et de l'érosion des roches du côté est de la faille d'Okanagan.

EN :

Oil and gas exploration in Ontario began in the mid-1800s, leading to the first oil well drilled in 1858 and the first commercial gas well drilled in 1889. These early discoveries kicked off a boom of exploration and development drilling activity, but well records were not mandatory until 1919 after the introduction of the Natural Gas Act R.S.O.1918, c. 12. The Ontario Bureau of Mines estimated 10,000 operating oil wells in the province at the turn of the 20th century, but there are only records for approximately 1,500 wells. By 1970 there were an estimated 50,000 wells drilled in the province though there are only records for 27,000 wells, indicating there may be tens of thousands of unrecorded or lost wells in southwestern Ontario. Wells that are not properly plugged are a conduit for fluid movement, including brine, natural gas, oil, and hydrogen sulphide, to move from the subsurface to the surface. Historical well abandoning regulations required wells to be plugged with inferior materials including wood, clay, and rubble. Cement was not the standard plugging material until 1964. There are orphaned and legacy wells leaking natural gas and sulphur water (groundwater containing dissolved sulphate and hydrogen sulphide) creating a risk to public safety. Orphaned and legacy wells are also a risk for subsurface energy projects including geological storage of carbon dioxide, hydrogen, and compressed air energy, because the wells may provide a pathway for injected fluids to return to the surface. This study reviews well construction, legislation, and abandonment practices in Ontario beginning in 1858 and identifies five factors impacting the plugging and abandonment of orphaned and legacy wells.

Further work is required to locate unreported or lost wells and to develop new techniques to permanently plug wells to limit gas leakage, reduce greenhouse gas emissions, and improve public and environmental safety.

FR :

La prospection pétrolière et gazière en Ontario a commencé au milieu des années 1800, conduisant au premier puits de pétrole foré en 1858 et au premier puits de gaz commercial foré en 1889. Ces premières découvertes ont donné le coup d'envoi à un essor des activités de forage d'exploration et d'exploitation, mais l'enregistrement des puits n'est devenu obligatoire qu'en 1919, après l'adoption de la Loi sur le gaz naturel, R.S.O.1918, c. 12. Le Bureau des mines de l'Ontario estime à 10 000 le nombre de puits de pétrole en exploitation dans la province au début du XXe siècle, mais il n'existe des registres que pour environ 1 500 puits. En 1970, on estimait à 50 000 le nombre de puits forés dans la province, mais il n'existe des registres que pour 27 000 puits, ce qui indique qu'il pourrait y avoir des dizaines de milliers de puits non répertoriés ou perdus dans le sud-ouest de l'Ontario. Les puits qui ne sont pas correctement obturés constituent un conduit pour le mouvement des fluides, y compris la saumure, le gaz naturel, le pétrole et le sulfure d'hydrogène, qui se déplacent du sous-sol vers la surface. Les anciennes réglementations relatives à l'abandon des puits exigeaient que les puits soient obturés avec des matériaux de qualité inférieure, notamment du bois, de l'argile et des gravats. Ce n'est qu'en 1964 que le ciment est devenu le matériau d'obturation normalisé. Il existe des puits orphelins et anciens qui laissent échapper du gaz naturel et de l'eau sulfureuse (eau souterraine contenant du sulfate et du sulfure d'hydrogène dissous), ce qui constitue un risque pour la sécurité publique. Les puits orphelins et les puits anciens constituent aussi un risque pour les projets énergétiques souterrains, notamment le stockage géologique du dioxyde de carbone, le stockage de l'hydrogène et le stockage de l'énergie par air comprimé, car les puits peuvent permettre aux fluides injectés de remonter à la surface. Cette étude révise les pratiques de construction, de législation et d'abandon des puits en Ontario depuis 1858 et identifie cinq facteurs ayant un impact sur les activités d'obturation et d'abandon des puits orphelins et des anciens puits.

D'autres travaux sont nécessaires pour localiser les puits non déclarés ou perdus et pour mettre au point de nouvelles techniques d'obturation permanente des puits afin de limiter les fuites de gaz, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et d'améliorer la sécurité du public et de l'environnement.

EN :

To commemorate the 60th anniversary of IUGS and the 50th anniversary of IGCP, the 2022 symposium entitled “IUGS, Geoparks, and IGCP – Retrospection, today and the future” was coordinated at the GAC-MAC-IAH-CNC-CSPG 2022 Conference in Halifax (16–18 May) with the companion Cliffs of Fundy UNESCO Geopark field trip (19–21 May). Canadian leadership within IUGS and IGCP includes J.M. Harrison as the first president of IUGS in 1961, Antony Berger’s work publishing “Episodes”, which is the IUGS’ quarterly international scientific journal, and Canadian leadership on multiple IGCP projects summarized here. Two panel discussions examined the future of geosciences, UNESCO Geoparks and World Geoheritage Sites in Canada. The need for improved communications with politicians, policymakers, and the general public through education and outreach was emphasized in these panel discussions. UNESCO Geoparks (such as the Cliffs of Fundy), UNESCO World Heritage Geosites and significant museum displays represent vehicles for improving communications with the general public about geosciences and potentially inspiring future geoscientists. This report provides a summary of the symposium and explores some of the many themes that it addressed.

FR :

Pour commémorer le 60e anniversaire de l'UISG et le 50e anniversaire du PICG, le symposium de 2022 intitulé « UISG, Géoparcs et PICG – Rétrospection, aujourd'hui et l'avenir » a été coordonné lors de la conférence AGC-AMC-SNC-AIH-SCGP 2022 à Halifax (16-18 mai), avec une excursion au géoparc UNESCO des falaises de Fundy (19-21 mai). Le leadership canadien au sein de l'UISG et du PICG inclut J.M. Harrison en tant que premier président de l'UISG en 1961, le travail d'Antony Berger dans la publication d’« Épisodes », la revue scientifique internationale trimestrielle de l'UISG, et le leadership canadien sur plusieurs projets du PICG résumés ici. Deux tables rondes ont examiné l'avenir des géosciences, des géoparcs UNESCO et des sites du patrimoine géologique mondial au Canada. La nécessité d'améliorer les communications avec les politiciens, les décideurs politiques et le grand public par le biais de l'éducation et la sensibilisation a été soulignée lors de ces tables rondes. Les géoparcs de l'UNESCO (comme les falaises de Fundy), les sites géologiques du patrimoine mondial de l'UNESCO et les importantes expositions dans les musées représentent des moyens d'améliorer les communications avec le grand public sur les géosciences et d’éventuellement inspirer de futurs géoscientifiques. Ce rapport offre un résumé du symposium et explore certains des nombreux thèmes qui ont été abordés.