Analysis and interpretation of gravity anomalies of the Birch-Uchi, Meen-Dempster, and Pickle Lake greenstone belts in the Uchi Subprovince of Canada

Abstract

La subprovincia de Uchi abarca los cinturones de piedra verde de Red Lake, Birch-Uchi, Meen- Dempster y Pickle Lake, así mismo, está ubicada en la parte occidental de la Provincia Superior

en Ontario, Canadá. Otros investigadores han realizado estudios previos en los cinturones de piedra verde de Red Lake y Birch-Uchi, probablemente impulsados por sus tamaños considerables y su potencial interés económico en la extracción de oro. Sin embargo, hasta ahora no se han empleado métodos gravimétricos para investigar los cinturones de piedra verde de Meen Dempster y Pickle Lake. Este proyecto tiene como objetivo analizar, modelar e interpretar conjuntos de datos de gravedad públicos de estos cinturones de piedra verde, así como el cinturón de piedra de verde de Birch-Uchi, con el fin de explorar su geometría, extensión de profundidad, y proporcionar interpretaciones geológicas y tectónicas. Para iniciar, se brinda un contexto geológico de la Subprovincia de Uchi. Luego se lleva a cabo un análisis cualitativo utilizando datos de gravedad disponibles públicamente del repositorio de

datos geofísicos de recursos naturales de Canadá. Posteriormente, se utilizó la herramienta GM- SYS dentro del software educativo Geosoft Oasis montaj para realizar un modelo 2.5D de

gravedad a lo largo de tres perfiles seleccionados. Finalmente, los modelos de gravedad realizados se compararon con la geología mapeada y otros modelos de gravedad existentes relacionados con los cinturones de piedra verde Arqueanos de la subprovincia de Uchi. Los resultados obtenidos del modelado de datos de gravedad brindan una comprensión integral de la distribución y fuente de las anomalías de gravedad en la corteza superior con respecto a los cinturones de Birch-Uchi, Meen Dempster y Pickle Lake. Estos hallazgos llevan a las siguientes conclusiones: (i) Los cinturones de piedra verde son formaciones complejas que consisten principalmente en rocas metavolcánicas máficas a félsicas, que están rodeadas e intruidas por plutones graníticos. (ii) La unión de la información geológica con los estudios de modelos de gravedad es necesaria para interpretar efectivamente las hipótesis geológicas y geofísicas. (iii) En la Subprovincia de Uchi, existe una correlación significativa entre la gravedad de Bouguer y las características geológicas de la superficie, así como la geometría y profundidad de las diversas unidades geológicas.

The Uchi sub-province, located in the western part of the Superior Province in Ontario, Canada, encompasses the Red Lake, Birch-Uchi, Meen-Dempster, and Pickle Lake greenstone belts. Previous studies in the Red Lake and Birch-Uchi greenstone belts have been conducted by other researchers, likely driven by their considerable size and potential economic interest in gold mining. However, no gravimetric methods have been employed thus far to investigate the Meen Dempster and Pickle Lake greenstone belts. This project aims to analyze, model, and interpret public gravity datasets of these greenstone belts, as well as the Birch-Uchi greenstone belt, in order to explore their geometry and depth extent and provide geological and tectonic interpretations. In the beginning, a geological context of the Uchi Subprovince is provided. Qualitative analysis was then carried out using publicly available gravity data from the Geophysical Data Repository of Natural Resources Canada. Subsequently, the GM-SYS tool within the Geosoft Oasis Montaj-Educational software was used to conduct 2.5D forward gravity modeling along three selected profiles. Finally, the computed gravity models were compared with mapped geology and other gravity models related to the Archean Uchi Subprovince greenstone belts. The results obtained from the gravity data modeling provide a comprehensive understanding of the distribution and sources of the gravity anomalies in the upper crust of the Birch-Uchi, Meen Dempster, and Pickle Lake Greenstone belts. These findings lead to the following conclusions: (i) The greenstone belts are complex formations consisting primarily of mafic to felsic metavolcanic rocks, which are surrounded and intruded by granitic plutons. (ii) The union of geological information with gravity modeling studies is necessary to interpret geological and geophysical hypotheses. (iii) In the Uchi Subprovince there is a significant correlation between the Bouguer gravity and the surface geological features.