En 1992, le Centre de technologie Noranda a entrepris une étude hydrogéologique du parc à
résidus Fault Lake. Les résidus avaient été déposés dans un lac formé dans du sable et du
gravier d'origine fluvio-glaciaire. Le site est unique du fait qu'il peut, théoriquement, donner
lieu à un «effet d'enveloppe poreuse». Dans un tel cas, l'écoulement dans la masse de résidus est
si faible par rapport à l'écoulement dans le till plus perméable de la zone avoisinante que
l'impact de l'oxydation des résidus sur les eaux souterraines est négligeable à l'échelle régionale.
L'étude avait comme objectifs spécifiques d'analyser l'hydrogéologie chimique et physique du
site, de déterminer les zones touchées par le drainage minier acide provenant des résidus et de
vérifier si l'effet d'enveloppe poreuse était présent.
La conductivité hydraulique (K) dans les résidus était de 1,2 x 10-5 cm/s à mi-profondeur et de
3,6 x 10-6 cm/s dans la partie la plus profonde. Par comparaison, la valeur de K dans les
sédiments glaciaires était de 1,6 x 10-3 cm/s en moyenne. Il s'agit là d'une différence de deux
ordres de grandeur qui, selon un modèle d'écoulement, est suffisante pour que la plus grande
partie des eaux souterraines régionales contournent les résidus.
Au cours de l'été et de l'automne, des étangs se forment près des digues nord et sud et à divers
talus. L'eau s'infiltre lentement dans les résidus et s'évapore des étangs. Peu d'étangs ont été
observés au cours des mois d'été. Le niveau d'eau dans les résidus est surélevé et subit des
fluctuations plus importantes que le niveau d'eau régional. Les eaux souterraines régionales
s'écoulent vers le nord-est à partir du parc à résidus, à une vitesse d'environ 2 m/an. Dans le cas
des eaux souterraines de la digue située au sud, elles s'écoulent en direction du sud. Étant régie
par le gradient hydraulique, la vitesse d'écoulement des eaux souterraines aurait pu être plus
élevée durant la période des rejets des résidus.
Les résidus sont caractérisés par la présence de deux couches découlant du rejet de différents
types de matériaux, soit une première couche riche en pyrrhotine et une deuxième couche
pauvre en pyrrhotine. La première couche se trouve au centre des résidus à peu de distance de
l'emplacement de la sortie de rejet nord. Au centre de la première couche, on a décelé de la
pyrrhotine jusqu'à un maximum de 9 mètres, mais ce minéral constituait la matière la plus
abondante, soit presque 50 %, dans les trois premiers mètres à partir de la surface. La deuxième
couche se trouve sous la première couche au centre des résidus. Dans la partie sud, la première
couche disparaît progressivement.
Selon une analyse minéralogique et une étude acide-base des résidus, les réserves de minéraux
carbonatés permettent d'assurer la neutralisation à court terme de l'acide durant la première
phase de l'oxydation alors que les taux sont élevées, et les abondantes réserves en minéraux
silicatés assurent un effet tampon à long terme. Le potentiel de neutralisation des résidus joue
un rôle important dans l'atténuation de l'acidité et des métaux produits par l'oxydation des
sulfures, qui ont été décelés mais qui se transforment dans le dépôt de résidus.
La vitesse d'oxydation des sulfures était à son maximum depuis que les rejets ont cessé en 1978;
néanmoins, l'oxydation des sulfures n'avait guère d'impact, a-t-on observé, sur les eaux
souterraines du till environnant. Les produits d'oxydation des sulfures provenant des résidus
semblaient être atténués par l'effet d'enveloppe poreuse. Plusieurs facteurs favorables
contribuent à l'apparition d'un effet d'enveloppe poreuse et à la limitation des concentrations
d'espèces métalliques en aval des résidus:
- différence de conductivité hydraulique entre les résidus et les
sédiments environnants; - infiltration limitée à travers la surface des résidus;
- dilution des métaux présents dans les résidus et entraînés par l'eau
s'écoulant autour et sous les résidus; et - atténuation chimique des métaux qui, vraisemblablement, jouent
un rôle important tant dans la masse des résidus que dans les
sédiments environnants.
L'effet d'enveloppe poreuse pourrait probablement se manifester à d'autres endroits à proximité
de sites miniers. On pourrait possiblement rejeter des résidus dans ces sites sans diminuer la
qualité des eaux souterraines, en attendant que ces sites fassent l'objet d'évaluations
approfondies et que des mesures appropriées soient prises au moment du rejet
