Lithospheric geometry revealed by deep-probing magnetotelluric surveying, Melville Peninsula, Nunavut

As part of a multidisciplinary geoscience project, the conductivity structure of the lithosphere beneath the Melville Peninsula, Nunavut, has been imaged using lithosphere-probing magnetotelluric methods. Two-dimensional resistivity models demonstrate a strong correlation between the resistivity structure and features mapped at the surface. An analysis of distortion effects and structural dimensionality show that, toward the north at crustal depths, the geoelectric strike angle is 099° azimuth, consistent with abundant east-trending faults; however toward the south and at mantle depths the geoelectric strike direction is 034°, similar to the regional structural trend. The data reveal near-vertical, less resistive features that extend through the highly resistive Archean-age Prince Albert crustal block to the base of the crust and correlate with surface fault traces. Paleoproterozoic metasedimentary rocks of the Penrhyn Group are characteristic of extremely low resistivities associated with graphite-bearing metapelites. A near-vertical low resistivity zone is interpreted to represent a shear zone that marks the northern extent of the Archean Repulse Bay Block. Variations in the resistivity structure of the mantle lithosphere suggest changes in structure or composition between the Repulse Bay Block to the south and the Prince Albert Block to the north. Resumé : Dans le cadre d’un projet géoscientifique multidisciplinaire, une représentation de la structure de conductivité de la lithosphère sous la presqu’île Melville (Nunavut) a été obtenue à l’aide de méthodes magnétotelluriques (MT) de sondage de la lithosphère. Des modèles bidimensionnels de la résistivité indiquent une forte corrélation entre la structure de résistivité et les entités cartographiées à la surface. Une analyse des effets de distorsion et de la dimensionnalité structurale montre que, vers le nord à des profondeurs crustales, l’azimut de la direction géoélectrique est de 099°, ce qui est cohérent avec l’abondance de failles orientées est-ouest. Cependant, vers le sud et aux profondeurs du manteau, l’azimut de la direction géoélectrique est de 034°, ce qui est similaire à celui de la direction structurale à l’échelle régionale. Les données montrent des entités moins résistives, presque verticales, qui traversent le bloc crustal hautement résistif de Prince Albert de l’Archéen jusqu’à la base de la croûte et qui peuvent être mises en corrélation avec les lignes de faille en surface. Les roches métasédimentaires du Groupe de Penrhyn du Paléoprotérozoïque sont caractéristiques des résistivités extrêmement faibles associées à des métapélites graphiteuses. Selon les interprétations, une zone presque verticale de faible résistivité représenterait une zone de cisaillement marquant la limite nord du bloc de Repulse Bay de l’Archéen. Des variations de la structure de résistivité de la lithosphère mantellique laissent supposer des changements dans la structure ou la composition entre le bloc de Repulse Bay au sud et le bloc de Prince Albert au nord.