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Mineralogía y evolución de las salmueras madres en el yacimiento de nitratos Pedro de Valdivia, Antofagasta, Chile

Pueyo, Juan J.; Chong, Guillermo; Vega, Marta
1998-07-01

Resumen en español RESUMEN Los yacimientos de nitrato de Chile están constituidos por complejas paragénesis de minerales salinos que rellenan la porosidad y los espacios abiertos de rocas de naturaleza diversa. El estudio de las secuencias mineralógicas de relleno de los diversos tipos de porosidad en la roca encajante del yacimiento Pedro de Valdivia, ha permitido obtener información sobre la evolución de las salmueras madres de las paragénesis salinas. Dicha evolución se pone de ma (mas) nifiesto por la precipitación de secuencias minerales progresivamente más solubles: silicatos (ceolitas); calcita; sulfatos cálcicos, sódicos (potásicos) y magnésicos; nitrato-sulfatos sódicos y potásico-magnésicos; nitratina, y pequeñas cantidades de yodatos, yodato-sulfatos sódicos y potásico-magnésicos; cromatos, boratos y percloratos. En la secuencia general de precipitación, se han podido diferenciar dos líneas evolutivas: una de naturaleza sódica, caracterizada por la asociación glauberita-darapskita- (hectorfloresita), y otra, de naturaleza sódico-potásico-magnésica, caracterizada por la presencia de bloedita-polihalita-humberstonita-nitro-(fuenzalidaita). Las salmueras madres del yacimiento están relacionadas con el sistema freático a partir del cual precipitaron las asociaciones salinas. Se atribuye a las mineralizaciones una edad oligoceno-miocena (con edad mínima de 6 Ma). Las principales características fisiográficas durante dicho período habrían sido similares a las actuales y el clima, probablemente, más húmedo. En la génesis de las salmueras madres de los yacimientos de nitrato han debido intervenir procesos termales y reciclaje por lixiviación de sales previamente formadas en el ambiente árido del Desierto de Atacama. La evaporación es el único mecanismo, lo suficientemente efectivo, como para saturar las salmueras en minerales muy solubles. Sin embargo, los nitratos no deben ser considerados como verdaderas evaporitas, dada su disposición rellenando fisuras (y porosidades), la casi ausencia de crecimientos desplazativos (configurando nódulos o enterolitos) y de otras estructuras características de las evaporitas Resumen en inglés ABSTRACT Mineralogy and parental brine evolution in the Pedro de Valdivia nitrate deposit, Antofagasta,Chile.The Chilean nitrate deposits have been formed by a complex paragenesis of saline minerals that infill the porosity and open spaces of different country rocks. The study of the mineral infilling sequences in the rock porosities at the Pedro de Valdivia deposit has enabled to gain information about the evolution of the parental brines of the saline (nitrate bearing) (mas) paragenesis. This evolution is revealed by the precipitation of a sequence of progressively more soluble minerals: silicates (zeolites); calcite; Ca-, Na-, (K-) and Mg-sulphates; Na- and KMg-nitrate-sulphates; nitratine; and small amounts of iodates, Na- and KMg-iodate-sulphates, chromates, borates and perchlorates. Two specific trends have been distinguished in the general sequence. A Na- trend characterised by the association glauberite-darapskite-(hectorfloresite), and a K-Mg-Na- trend related to bloedite-polyhalite-humberstonite-niter-(fuenzalidaite). Parental brines of the deposit were Oligocene-Miocene (but older that 6 Ma) the age of the mineralisation. The main physiographic features were similar to the recent ones in this period, the climate being more humid. The genesis of the parental brines of the Chilean nitrate deposits is assumed to include thermal processes and recycling by leaching of previous salts formed in the arid environment of the Atacama Desert. Evaporation has also been involved in their genesis. It is the only mechanism effective enough to saturate the brines in very soluble minerals. Nevertheless, the nitrate ores cannot be considered as true evaporites owing to their arrangement infilling veins (and porosities) and the almost complete absence of displacive growths (as nodules or enterolithes) and other typical structures of evaporites

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MINERALOGIA, QUIMICA E INCLUSIONES FLUIDAS EN LOS DEPOSITOS DE NITRATOS DE MARIA ELENA, IIa. REGION, CHILE

COLLAO, SANTIAGO; ARCE, EDUARDO; ANDÍA, ALFONSO
2002-06-01

Resumen en español Se describen los resultados de la mineralogía, la composición química general e inclusiones fluidas, en el yacimientos de nitrato de María Elena, único centro salitrero en producción en Chile. Los minerales salinos ocurren como cemento en rocas estratificadas del tipo brechas y areniscas, así como en bandas paralelas a la estratificación de estas rocas. Los minerales salinos, detectados en el yacimiento, consisten esencialmente en la nitratina y halita, aportando (mas) gran parte del nitrato (7.5 % a más de 20 % de NaNO3) y cloruro de sodio (8.6 % a 40 % en peso de NaCl), respectivamente. Localmente, ocurren los sulfatos tenardita, anhidrita, bloedita, polihalita, hexahidrita y glauberita. Gran parte del sulfato, es reflejado por contenidos entre 7.5 % a 19.7 % en peso de Na2SO4. En contenidos menores y ocasionalmente, se detectan otras variedades de sulfatos tales como: kieserita, woodwardita y loeweita. También, escasamente, ocurren los nitratos: nitro, humberstonita, darapskita; los boratos: estroncioborita, kaliborita, los cloruros, sylvita, nantokita y el yodato bruggenita. El yodo, como subproducto económico en este depósito, varía en contenidos entre 0.01 to 0.2 % en peso de IO3. De interés, en al aspecto genético, lo constituyen la presencia de inclusiones fluidas, sólo bifásicas tipo I, con líquido mayor que vapor (L+V), hospedadas en tenardita y anhidrita. Las mediciones microtermométricas efectuadas, en algunos individuos, evidencian un evento termométrico de temperatura entre 216 a 239 C, con salinidades entre 4.4 % a 10.6 % en peso de Na Cl equivalente, lo cual refleja un posible efecto de acción hidrotermal, de rango epitermal. Este hecho, constituye una valiosa evidencia, en el aspecto genético, para sugerir que, aparte de la depositación de las sales, debidas a un gran evento evaporítico, también pudo existir la acción de soluciones hidrotermales, ligadadas a actividad volcánica o magmática Resumen en inglés The deposit of María Elena in the Atacama Desert, is at present the only important nitrate ore deposit mined in Chile. The mineralogy, chemistry and fluid inclusions of this mineralization are described in this paper. Nitrate ores occur as stratiform seams below the desert surface and are hosted mainly by breccias and sandstones which include volcaniclastic and tuff facies. Salt minerals cement these clasts or form bands at the mm-m scale. The ore is largely composed of (mas) nitratite and halite. Nitrate contents vary between 7.5 to more than 20 wt % and NaCl between 8.6 to 40 wt %. Locally abundant are the sulphates thenardite, anhydrite, bloedite, polyhalite, hexahidrite and glauberite, which reflect part of 7.5 to 19.7 wt % of Na2SO4. Other salts present in minor contents include a varity of sulphates (kieserite, woodwardite, loeweite); nitrates (humberstonite, darapskite and niter); borates (kaliborite, stroncioborite); chlorides (sylvite, nantokite) and iodates (bruggenite). The IO3 vary between 0.026 to 0.074 wt %. Preliminary fluid inclusions studies show that the homogenization temperature in liquid rich type inclusions in thenardite from the banded ores in these deposits vary between 216° to 239 °C. The salinity of the fluid phase varies between 4.4 to 10.6 wt % of Na Cl equivalent. This suggests the existence of thermal processes during salt formation. Therefore evaporation may have not been the only mechanism of importance during the genesis of these salt deposits

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