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Over the last 30 years, through Lithoprobe and other programmes, modern, high-quality magnetotelluric (MT) measurements probing deep into the lithosphere and underlying asthenosphere have been made at over 6000 sites across Canada in all provinces and territories, except Nova Scotia. Some regions are well covered, particularly Alberta, southern British Columbia, and western Ontario, whereas others remain poorly covered, such as Quebec and large swaths of Nunavut. Prior publications from individual studies have added significantly to the wealth of Canada's geoscience knowledge, and have demonstrated that MT can contribute significantly to understanding of the tectonic processes that have shaped Canada. However, to date no continent-scale maps of lithospheric electrical parameters have been constructed from the extensive MT database. Herein we review the contributions made by the MT components of Lithoprobe, and present new continental-scale maps of various electrical parameters at crustal and upper mantle depths for the whole of Canada. From those maps, combined with regional estimates of temperature, we develop derivative information on petrological- geophysical properties, including predictions of temperature and water content. We find that at 100 km depth the Canadian Shield is cold and dry, and the Cordillera is warmer but mostly dry, i.e., little water is present in the peridotite. Exceptions are beneath the Prairies, the Wopmay Orogen, and northeast Nunavut where there does appear to be water in the nominally anhydrous minerals. Also, southwest British Columbia appears colder than the rest of the Cordillera due to the subducting Juan de Fuca plate. In contrast, at 200 km depth almost all of Canada is dry. Au cours des trente dernieres annees, grace a Lithoprobe et a d'autres programmes, des mesures magnetotelluriques (MT), modernes et de grande qualite, ont ete prises a plus de 6000 sites a travers le Canada, dans toutes les provinces et territoires sauf en Nouvelle-Ecosse; ces mesures sondaient profondement dans la lithosphere et l'asthenosphere sous- jacente. Certaines regions sont bien couvertes, surtout l'Alberta, le sud de la Colombie-Britannique et l'ouest de l'Ontario, alors que d'autres sont mal couvertes, par exemple le Quebec et de grandes parties du Nunavut. Des publications anterieures, basees sur des etudes individuelles, ont grandement contribue a enrichir les connaissances geoscientifiques canadiennes et elles ont demontre que les mesures MT peuvent grandement contribuer a la comprehension des processus tectoniques qui ont forme le Canada. Toutefois, a ce jour, aucune carte des parametres electriques lithospheriques, a l'echelle du continent, n'a ete construite a partir de la vaste base de donnees MT. Dans le present article, nous revoyons les contributions des composantes MT de Lithoprobe et nous presentons de nouvelles cartes a l'echelle du continent de divers parametres electriques aux profondeurs de la croute et du manteau superieur pour l'ensemble du Canada. A partir de ces cartes, combinees a des estimes regionaux de temperature, nous derivons de l'information sur les proprietes petrologiques-geophysiques, incluant les predictions de temperature et de teneur en eau. Nous avons trouve qu'a une profondeur de 100 km, le Bouclier canadien est froid et sec et que la Cordillere est plus chaude mais surtout seche, c.-a-d. la peridotite contient peu d'eau. Les exceptions sont sous les Prairies, l'orogene de Wopmay et le nord-est du Nunavut oU il semble y avoir de l'eau dans les mineraux supposement anhydres. De plus, le sud-ouest de la Colombie-Britannique semble plus froid que le reste de la Cordillere en raison du plongement de la plaque Juan de Fuca. Par contre, a une profondeur de 200 km presque tout le Canada est sec. [Traduit par la Redaction], Introduction During its five funded phases spanning two decades, the Lithoprobe project (Clowes 2010a) accomplished an astounding amount on its 10 transects (Fig. 1a), and generated geoscientific data that were [...]

Application of regional geophysical and geological methods throughout two decades of Canada's Lithoprobe project provides new opportunities to analyze the Mohorovicic discontinuity (Moho) and crust-mantle transition. The transect format employed during Lithoprobe, in which 10 specified regions of Canada were targeted for approximately a decade each, between 1984 and 2003, permitted teams of scientists to focus on geological, geophysical, and tectonic issues for each transect. As a primary objective was to enhance knowledge of the structure of the crust and lithosphere, an obvious target in each transect was the nature and origin of the Moho and crust-mantle transition. Accordingly, the combined results provide new perspectives on the Moho and the relationship of the Moho to the crust-mantle transition. Perhaps the most important result is that the continental geophysical Moho is a deceptively simple feature; it has a variety of signatures at different scales that preclude a single, universally applicable interpretation. In methods that provide large-scale information, such as regional seismic studies, it is a relatively abrupt refraction velocity contrast that often displays a dramatic downward decrease in seismic reflectivity. However, its origin in a geological or tectonic sense is perhaps best determined by careful analyses of structural details near the geophysical Moho, which are complex and varied. In some areas within Canada, it appears that the geophysical Moho may be old and perhaps remains from the time the crust formed; in other areas, it appears to be a relatively young feature that was superimposed onto older crustal fabrics. L'application de methodes geeophysiques et geologiques regionales durant les deux deecennies du projet canadien Lithoprobe a fourni de nouvelles possibilites d'analyser la discontinuite de Mohorovicic (Moho) et la transition croute-manteau. Le format de transects utilises durant Lithoprobe, selon lequel 10 regions specifiques du Canada ont ete ciblees pour environ une decennie chacune entre 1984 et 2003, a permis a des eequipes de scientistes de se pencher sur les enjeux geologiques, geophysiques et tectoniques de chaque transect. Puisqu'un des principaux objectifs eetait de rehausser la connaissance de la structure de la croute et de la lithosphere, une cible evidente dans chaque transect etait la nature et l'origine de la transition entre le Moho et la croute-manteau. Les resultats combines fournissent donc de nouvelles perspectives du Moho et de la relation du Moho a la transition croute-manteau. Le resultat peut-etre le plus significatif est que le Moho geophysique continental est une caracteeristique dont la simplicite est trompeuse; il possede plusieurs signatures a differentes echelles qui empeechent une interpretation unique et universellement applicable. Lorsque les methodes donnaient de l'information a grande echelle, par exemple les etudes sismiques regionales, il se presente comme un contraste de vitesse de refraction relativement abrupt, souvent avec une diminution de reflectivite sismique vers le bas. Toutefois, son origine dans un sens geologique ou tectonique est peut-etre le mieux determine; par une analyse soignee des details structuraux a proximite du Moho geophysique, et ces details sont complexes et varies. Dans certains secteurs du Canada, il semble que le Moho geophysique puisse etre vieux et constituer un vestige du temps de formation de la croute; dans d'autres secteurs, il semble constituer une caracteristique jeune qui a ete superposee sur des fabriques plus anciennes de la croute. [Traduit par la Redaction], Introduction General The most important globally correlatable boundary within the Earth's lithosphere is the transition from the crust to the mantle; knowledge about its structure, physical properties, and origin are [...]

Magnetotelluric (MT) measurements were made in southern Manitoba, Canada, as part of the Portable Observatories for Lithosphere Analysis and Research Investigating Seismicity (POLARIS) project, to image the northeastern part of the Williston basin and underlying Precambrian lithosphere. Data collected at 21 sites along a 400 km east-west profile at 49.5°N and a 300 km north-south profile at 100°W were analyzed using robust spectral analysis, tensor decomposition, and two-dimensional inversion. The resulting resistivity models allow subdivision of the Williston basin into three layers: an upper layer of 1-5 Ωm corresponding to Mesozoic and upper Paleozoic rocks, a 20-50 Ωm layer corresponding to lower Paleozoic carbonate rocks, and a 2-3 Ωm layer corresponding to the Ordovician Winnipeg Formation. Deeper penetrating MT responses, interpreted with other MT data, reveal a region in the westernmost Superior craton with a southwest-northeast geoelectric fabric that is oblique to subprovince boundaries. The observations can be explained by Proterozoic deformation extending several hundred kilometres east of the Superior boundary zone or by a separate Archean terrane adjacent to the boundary. The Thompson belt (TOBE) conductor in the south of the study area has previously been interpreted as part of the Superior boundary zone (SBZ). However, MT results show that the conductor does not extend continuously along the margin of the zone and MT studies to the north define conductors on the margin of the Sask craton. The results suggest the TOBE conductor is associated with the Sask craton margin. The MT results indicate significant along-strike variation of the SBZ in southern Manitoba. Des mesures magnetotelluriques ont ete effectuees dans le Sud du Manitoba, Canada, dans cadre du Projet POLARIS ('Portable Observatories for Lithosphere Analysis and Research Investigating Seismicity '); le but etait de former une image de la partie nord-est du basin Williston et de la lithosphere precambrienne sous-jacente. Des donnees recueillies a 21 sites le long d'un profil est-ouest de 400 km de long a une latitude 49,5 [degre]N et le long d'un profil nord-sud de 300 km de long a une longitude de 100 [degre]O ont ete etudiees par analyse spectrale robuste, par decomposition des tenseurs et par inversion bidimensionnelle. Les modeles de resistivite qui en decoulent permettent une subdivision du basin Willistonen trois couches : une couche superieure de 1 a 5Ωm, correspondent a des roches datant du Mesozoique et du Paleozoique superieur; une couche de 20 a 50 Ωm correspondent aux carbonates du Paleozoique inferieur et une couche de 2 a 3 Ωm, correspondent a la Formation de Winnipeg (Ordovician). Des reponses magnetotelluriques a plus grande profondeur,interpretees avec d'autres donnees magnetotelluriques, revelent une region, dans la partie la plus a fouest du craton du Superieur, qui a une texture geoelectrique sud-ouest--nord-est, oblique aux limites de la sous-province. Les observations peuvent etre expliquees par une deformation au Proterozoique qui s'etend sur plusieurs centaines de kilometres a Pest de la zone limite du Superieur ou par un terrane archeen independant adjacent a la bordure. Le conducteur TOBE (ceinture de Thompson) dans le sud du secteur a 1'etude avait ete anterieurement interprete comme une partie de la zone de la limite du Superieur. Toutefois, les resultats de la magnetotellurique montrent que le conducteur ne s'etend pas de maniere continue le long de la limite de la zone; des etudes au nord definissent des conducteurs le long de la bordure du craton Sask. Selon les resultats, le conducteur TOBE serait associe a la bordure du craton Sask; ils indiquent aussi une variation importante le long de la direction de la zone limite du Superieur dans le Sud du Manitoba. [Traduit par la Redaction], Introduction In this study, which forms part of the Canadian POLARIS (Portable Observatories for Lithosphere Analysis and Research Investigating Seismicity) project, the magnetotelluric (MT) method is used to image the [...]