Stratigraphy, spatial distribution and uranium potential of Phanerozoic rocks in 

the Patterson Lake regionSean Bosman

November 28, 2017

GSC Map 1860A; 1996

Norris; 1963

Paterson et al.; 1978

Scott and Slimmon; 1986Kohlruss; 2012

Study Area

GSC Map 1860A; 1996

Norris; 1963

Paterson et al.; 1978

Scott and Slimmon; 1986Kohlruss; 2012

Study Area

Phanerozoic

Athabasca supergroup

Crystalline basement

Mafic dykes

Patterson Lake

Modified after Kohlruss, 2012 and Alberta Geological Survey, 2015 

Devonian strata (0‐42 m)

Poorly sorted green to red, fine‐ to coarse‐grained sandstone and conglomeratic sandstones with carbonate cement (La Loche Formation (AB); AshernFormation (SK))

Grey to green, argillaceous dolomite and dolomitic shale, grading to red at the base (Contact Rapids (AB); Ashern (SK))

Light brown to grey, vuggy in part,resistant, irregularly thick bedded to massive dolomite containing allochems(Keg River/Methy/Winnipegosis (AB); Winnipegosis (SK))

La Loche (AB) – Ashern (SK)

La Loche (AB) – Ashern (SK)

La Loche (AB) – Ashern (SK)

La Loche (AB) – Ashern (SK)

Contact Rapids (AB) – Ashern (SK)

Contact Rapids (AB) – Ashern (SK)

Contact Rapids (AB) – Ashern (SK)

Contact Rapids (AB) – Ashern (SK)

Winnipegosis/Methy/Keg River(AB) – Winnipegosis (SK)

Winnipegosis/Methy/Keg River(AB) – Winnipegosis (SK)

Winnipegosis/Methy/Keg River(AB) – Winnipegosis (SK)

Modified after Kohlruss, 2012 and Alberta Geological Survey, 2015 

??

Cretaceous Strata (0‐78 m)

Fine‐ to coarse‐grained, cross‐bedded beige sandstone with minimal mudstone; commonly saturated with bitumen and may contain centimetre‐to decimetre‐scale coal beds (McMurray (AB); Cantuar (Dina) (SK))

Cretaceous Strata (0‐78 m)

Fine‐ to coarse‐grained, cross‐bedded beige sandstone with minimal mudstone; commonly saturated with bitumen and may contain centimetre‐to decimetre‐scale coal beds (McMurray (AB); Cantuar (Dina) (SK))

Green to grey to black, very fine‐ to medium‐grained sandstone, interbedded with fissile mudstones (Clearwater (AB); Cantuar (SK)) ??

McMurray (AB) – Cantuar [Dina] (SK)

McMurray (AB) – Cantuar [Dina] (SK)

McMurray (AB) – Cantuar [Dina] (SK)

McMurray (AB) – Cantuar [Dina] (SK)

Clearwater (AB) – Cantuar (SK)

Clearwater (AB) – Cantuar (SK)

Clearwater (AB) – Cantuar (SK)

Clearwater (AB) – Cantuar (SK)

Modified after Kohlruss et al., 2012 

? ?

Diamictite (0‐55 m)Poorly‐sorted grey mud to sand with matrix‐supported clasts.

Diamictite (0‐55 m)Poorly‐sorted grey mud to sand with matrix‐supported clasts.

Contains fractures.

Diamictite (0‐55 m)Poorly‐sorted grey mud to sand with matrix‐supported clasts.

Contains fractures.

Clasts of Athabasca supergroup sandstone, crystalline basement, rare Cretaceous oil‐stained sandstone.

Diamictite (0‐55 m)Poorly‐sorted grey mud to sand with matrix‐supported clasts.

Contains fractures.

Clasts of Athabasca supergroupsandstone, crystalline basement, rare Cretaceous oil‐stained sandstone.

Massive and moderately consolidated.

Modified after Kohlruss et al., 2012 

Quaternary Till (10‐125 m)Cored pebbles through to boulders, of various lithology. 

Quaternary Till (10‐125 m)Cored pebbles through to boulders, of various lithology. 

Includes clasts of diamictite.

Devonian

Cretaceous

Diamictite

Altered Phanerozoic

Altered Phanerozoic

Altered Phanerozoic

Altered Phanerozoic

DevonianCretaceous

Quaternary

Radioactive Clasts

Basement

Athabasca

Altered Rocks

Organic Material

DevonianCretaceous

Quaternary

Radioactive Clasts

Basement

Athabasca

Altered Rocks

Organic Material

DevonianCretaceous

Quaternary

Radioactive Clasts

Basement

Athabasca

Altered Rocks

Possible sandstone‐hosted uranium

Organic Material

DevonianCretaceous

Quaternary

Radioactive Clasts

Basement

Athabasca

Altered Rocks

Possible sandstone‐hosted uranium

Organic Material

Skirrow, 2009

Conclusions• Improved map of the Phanerozoic rocks in the Patterson Lake 

region (Devonian, Cretaceous, diamictite, Quaternary)• Distribution of Devonian rocks are spatially correlated to bedrock 

lows. Along the Patterson Lake corridor, the Devonian strata seem to be spatially associated with Arrow and Triple R deposits.

• Economic potential of sandstone‐hosted uranium:1) elevated uranium values in the Devonian rocks2) young (<115 Ma) alteration in the Cretaceous rocks3) appropriate sandstone host rocks for uranium‐bearing fluids4) potential redox traps in the form organic matter5) high‐grade source areas

Acknowledgements• Students: Jared Noll, Derek Johnson, Brody Strocen, Dylan Deck

• Industry: AREVA Resources Canada; CanAlaskaUranium Ltd.; Fission Uranium Corp.; Forum Uranium Corp.; NexGen Energy Ltd.; Purepoint Uranium Group

• Partners: GSC and U of R• Staff of the Regina Subsurface Geological Laboratory• Michelle Hanson, Dan Kohlruss, Colin Card, Omid Mahmoodi for technical discussions