Faults Affecting the Northeast Thelon Basin: Improved Basement Constraints from Source Edge Processing of Aeromagnetic Data

Exploration & Mining Geology, Vol. 21, No. 1, 2013
VICKI TSCHIRHART, BILL MORRIS, AND CHARLES JEFFERSON
Abstract A new method for mapping faults within basement rocks underlying the Thelon Formation and glacial overburden was developed and tested in the Aberdeen Sub-basin. This method utilizes newly acquired aeromagnetic data, the Blakely algorithm for defining magnetic source edges, a calculated dip-direction map, a digital elevation model (DEM) derived from the Canadian Digital Elevation Database, and the positions of identified, inferred and newly mapped faults that are within and adjacent to this sub-basin. Combining these data revealed three age groups of faults. One group is seen only on the DEM; these faults are young brittle structures that have no effect on the sub-Thelon basement unconformity, and are not visible on the dip direction map. A second group is evident on the dip direction map but not the DEM; these faults are old basement structures that did not propagate upward through the Thelon Formation. The third group is expressed on both the DEM and dip direction map; these faults are also old structures that propagated upward during and/or after deposition of the Thelon Formation. The latter group of faults may be of greatest interest for uranium exploration, with reactivation increasing their potential to serve as conduits to transport uranium-rich fluids and focus deposition at or near the unconformity surface. This methodology has promise for comprehensive mapping of basin faults and tracking the tectonic development of the whole Thelon Basin through time.
Keywords: faults, uranium, Thelon Basin, source edge detection, lineament analysis
Résumé Une nouvelle méthode pour cartographier les failles dans les roches du socle qui sous la Formation de Thelon et les sédiments glaciaires été développée et testée dans le sous-bassin d’Aberdeen. Cette méthode utilise de nouvelles données aéromagnétiques, l'algorithme Blakely pour définir les bords de la source magnétique, une carte des directions de pendage calculées, un modèle numérique d'élévation (MNE) provenant de la Base canadienne de données altimétriques numériques et les positions des failles identifiés, déduites et nouvellement cartographiées situées à l'intérieur et à proximité de ce sous-bassin. La combinaison des données permis d’identifier trois groupes de failles d'âge différent. Un de ces groupes n’est perceptible que sur le MNE, ces failles sont de jeunes structures fragiles qui n'ont aucun effet sur la discordance séparant le socle du Thelon, et qui n’apparaissent pas sur la carte des directions de pendage. Un deuxième groupe apparait sur la carte des directions de pendage mais pas le MNE, ces failles sont des structures anciennes dans le socle qui ne se poursuivent pas verticalement dans la Formation de Thelon. Le troisième groupe est visible à la fois sur le MNE et la carte des directions de pendage, ces failles sont des structures anciennes qui sont demeurées actives pendant et / ou après le dépôt de la Formation de Thelon. Ce dernier groupe de failles est celui qui présente le plus d'intérêt pour l'exploration uranifère, parce que leur réactivation augmente la possibilité qu’elles aient servi au transport de fluides riches en uranium et qu’elles aient concentré la circulation de ces fluides vers la discordance. Cette méthode semble prometteuse pour la cartographie systématique des failles du bassin et pour le suivi de l'évolution tectonique globale du bassin de Thelon dans le temps.
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