SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.47 número2UTILIZACION DE DESECHOS CELULOSICOS EN LA PREPARACION DE FORMULACIONES DE LIBERACION CONTROLADA DE LOS HERBICIDAS SIMAZINA Y TRIFLURALINAEFFECT OF CHLORINE PRECURSOR IN SURFACE AND CATALYTIC PROPERTIES OF Fe/TiO2 CATALYSTS índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
Home Pagelista alfabética de revistas  

Servicios Personalizados

Articulo

Indicadores

  • No hay articulos citadosCitado por SciELO

Links relacionados

  • No hay articulos similaresSimilares en SciELO

Boletín de la Sociedad Chilena de Química

versión impresa ISSN 0366-1644

Bol. Soc. Chil. Quím. v.47 n.2 Concepción jun. 2002

http://dx.doi.org/10.4067/S0366-16442002000200016 

Bol. Soc. Chil. Quím., 47, 181-190 (2002)

 

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

SANTIAGO COLLAO1, EDUARDO ARCE2, ALFONSO ANDÍA2.

1Departamento Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias Químicas, Casilla 160-C,
Concepción, Chile. e-mail: scollao@udec.cl
2Sociedad Química y Minera de Chile, Casilla 808, Antofagasta, Chile.
(Recibido: Noviembre 15, 2000 - Aceptado: Abril 1, 2002)

RESUMEN

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 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.

Palabras Claves: Nitratos, Mineralogía, María Elena, Desierto de Atacama, Chile.

ABSTRACT

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 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.

Key Words: Nitrates, Mineralogy, María Elena, Atacama Desert, Chile.

INTRODUCCION

El yacimiento de maría Elena, se ubica en el flanco oriental de la Cordillera de la Costa, Desierto de Atacama, entre los paralelos 19° 30' y los 25° 30' de la latitud Sur, y los 69° 30' y los 70° 30' de longitud W, II Región, Chile (Fig 1).

El trabajo tiene el propósito de determinar la mineralogía, petrografía y la composición química general de la mena, además de analizar inclusiones fluidas, hospedadas en algunas sales minerales, de los que no se tenían antecedentes previos. Información más reciente, al respecto, se ha publicado en forma sintética y preliminar 1).

La investigación, se propuso como un desafío, en consideración de varios factores limitantes, que partieron desde la etapa de preparación de las secciones microscópicas, para conservar minerales solubles, a la etapa de definición de minerales salinos, con poca información en la literatura tradicional, relativa a textos de mineralogía óptica 2, 3, 4, 5, 6), así como también en publicaciones más modernas relacionadas al tema 7, 8, 9, 10, 11). Debido a ello, el estudio microscópico con luz transmitida, se complementó con técnicas de difracción de rayos X, considerando en la interpretación de los difractogramas, software apropiado, que se comparó con información de otros estudios 12, 13).

METODOS

Los minerales formadores de rocas, como los minerales salinos, fueron analizados en secciones transparentes representativas, preparadas especialmente para conservar minerales solubles al agua, mediante técnicas especiales y la aplicación de un microscopio de luz transmitida marca Olimpus, modelo BX-40, con el cual fue posible determinar los minerales transparentes, en secciones derivadas de las muestras, enviadas y colectadas en las faenas de explotación del yacimiento de María Elena, de SOMICH S.A.

En todas las muestras, procedentes de las canteras de explotación más representativas de María Elena (5 conjunto de muestras con código Toco), se efectuaron análisis puntuales (14), mediante difracción de rayos X, especialmente en zonas con mayor concentración de sales minerales de la matriz-cemento de tonos claros, zonas café grisáceas y en las bandas claras cristalinas. Ello, para complementar, corroborar y definir los minerales detectados con la microscopía de luz transmitida. El equipo utilizado fue un difractómetro Rigaku, modelo RAD-2, con goniómetro horizontal del Instituto de Geología Económica Aplicada (GEA). Algunos de los difractogramas más representativos (Fig. 4), se exponen como ejemplos de los resultados de rayos X, en la sección descriptiva de los minerales. Sólo, se efectuaron análisis con fluorescencia de rayos X, en escasas muestras, para efectuar un barrido cualitativo, por elementos de interés (Cu y Sr en muestra Toco C6, para chequear la nantokita y estroncioborita, Tabla II), mediante la aplicación de un espetrómetro de fluorescencia de rayos X Rigaku, modelo 3070.

Los resultados integrados de rayos X con microscopía, se resumen en la Tabla II. Los análisis químicos (Tabla III), que en general expresan la abundancia relativa de los minerales, fueron aportados por el Centro de Investigación de Procesos, Laboratorio del Caliche, SOQUIMICH, Antofagasta.

Los minerales no metálicos hospedadores de inclusiones fluidas (principalmente en tenardita y ocasionalmente anhidrita), se investigaron con un microscopio Nikon Opthifot, mediante la aplicación de luz transmitida. Las medidas microtermométricas, fueron efectuadas en una platina calentadora - enfriadora marca Linkam 14), modelo TP-92, de mayor rapidez de medidas y con más economía de nitrógeno líquido, en el Laboratorio de Microtermometría del Departamento de Ciencias de la Tierra. Los límites de temperatura instrumentalmente medibles oscilan entre los 600 a - 180 C. Las mediciones realizadas se corrigieron en hasta 1.4 C, previa calibración con estándares de puntos de fusión conocidos entre - 28,99 a + 306.80 C. Los parámetros microtermométricos determinados fueron la temperatura de homogeneización (TH) y la temperatura de depresión final del congelamiento de la fase fluida (TF). La temperatura de homogenización, se obtuvo por la desaparición final de la fase gaseosa pasando a líquido (THl). La concentración de la salinidad del fluido de las inclusiones, expresada en % en peso de NaCl equivalente, fue determinada de tabla standard que permite ligera corrección de valores obtenidos según ecuaciones específicas15), haciendo uso de los datos de desaparición, por fusión, del congelamiento final del fluido de las inclusiones. Los resultados se exponen en la Tabla IV.

La mineralogía más representativa y su modo de ocurrencia, se exponen mediante fotomicrografías, tomadas con cámara fotográfica adosada al microscopio Olimpus, BX-40. Dentro de las fotomicrografías, se expone una, investigada por estructura cristalográfica, con un microscopio electrónico de barrido, marca JEOL 5300. La sección, fue recubiertas con una película de oro y observadas mediante el sistema SEM, con la que se logró amplificaciones de la imagen: X100 a X500 veces.

MARCO GEOLOGICO

El yacimiento de nitrato de María Elena, se sitúa entre el flanco oriental de la Cordillera de la Costa y la parte occidental de la Depresión Central del Desierto de Atacama. Con una altitud media de 1.500 m.s.n.m., constituye junto al depósito de Pedro de Valdivia, una zona central de la franja denominada Depósitos Salinos y de Nitratos de la Depresión Central del Norte de Chile 7, 16, 17) (Fig. 1).

La zona con laboreos de nitratos, relativas a las muestras estudiadas, se extiende dentro de un área de casi 45 km de largo por 20 km de ancho, más amplia hacia el sur, en el depósito de Pedro de Valdivia y más delgada hacia el norte, en el yacimiento de María Elena (Fig. 2). La zona que contiene la mena de nitrato, comunmente denominada salitrera o calichera, geológicamente consiste en rocas sedimentarias clásticas y volcanoclásticas aluviales de edad miocena, con minerales formadores de rocas consistentes principalmente en plagioclasas, cuarzo, ortoclasa, zeolitas, arcillas y en menor grado por minerales ferromagnesianos, muscovita, biotita, turmalina y limonitas (Tabla II, sección superior). Las rocas sedimentarias, parcialmente están cubiertas discordantemente, por materiales aluviales y coluviales cuaternarios 10, 11). Las rocas anteriores, descansa discordantemente sobre unidades litológicas más antiguas, costituidas por: 150 m de tobas e ignimbritas de edad paleoceno-eoceno, 150 m de tobas y brechas ácidas de edad cretácica y 350 m de coladas volcánicas andesíticas de la Formación La Negra, de edad jurásica. Parte de estas rocas volcánicas, están intruidas por granitos y monzodioritas mesozoicas y pórfidos ácidos cenozoicos18). La estructura geológica más importante es la Falla Atacama, que limita a la Cordillera de la Costa como la faja de mayor elevación, de la Depresión Central como zona más baja (Fig. 2). Estructuras menores, comprenden familias de fracturas de rumbo norte-sur, con otras subordinadas N 40° E y E-W 11).

RESULTADOS

MINERALOGIA Y QUIMICA EN EL DEPOSITO DE NITRATO DE MARIA ELENA

Los minerales presentes en los yacimientos de nitratos de María Elena, dentro de la mineralogía más frecuente que se han listado en los depósitos de nitratos en Chile 8) (Tabla I), consisten esencialmente en el nitrato y cloruro de sodio, nitratina y halita, respectivamente. Estos, están presentes en la totalidad de las muestras investigadas y en contenidos que en gran medida son reflejados por concentraciones que varían entre 7.5 % a más de 20 % de NaNO3 y 8.6 % a 40 % en peso de NaCl, respectivamente (Tabla III).

Tabla I. Composición y características determinativas de sales minerales de depósitos salitreros.

Adaptado de: Searl y rankin, 1993; dana y Ford 1969; Winchell 1951; dana 1949; Jacson y Ericksen, 1997. En gris minerales detectados en este estudio. En asterisco, se incluyen sales no incorporados en Searl y Rankin, 1993.

Las concentraciones, particularmente del nitrato, son menores en rocas del tipo brechas y las mayores en areniscas de afinidad sedimentaria- tobáceas, así como en bandas salinas concordantes a la estratificación de estas rocas (Tabla II, Fig. 3A). En segundo orden de abundancia y presentes en un menor número de muestras, se detectaron principalmente los sulfatos de sodio y calcio, thenardita y anhidrita, respectivamente y menos frecuentemente los sulfatos de magnesio, sodio-magnesio, sodio-calcio, calcio-potasio-magnesio: hexahidrita, bloedita, glauberita y polihalita respectivamente, además del nitrato-sulfato de sodio, darapskita (Tabla II). Gran parte del sulfato, es reflejado por contenidos entre 7.5 % a 19.7 % en peso de Na2SO4 y es en general, mayor, en las muestras que tienen menos nitratos y cloruros (Tablas II, III). En contenidos menores o trazas, más ocasionales y sólo en una que otra muestra ocurren los sulfatos: kieserita, loewedita, woodwardita; los nitratos: nitro, humberstonita; los cloruros: silvita, nantokita; los boratos: estroncioborita, kaliborita y el yodato bruggenita. Varios de estos últimos minerales (los sulfatos: loeweita, woodwardita; el cloruro nantokita y los boratos: estroncioborita y kaliborita), se incorporan a los encontrados en estudios anteriores de sales en Chile 8) (Tabla I). El yodo y el potasio, que tienen interés económico, además del nitrato, varían en contenidos entre 0.01 to 0.2 % en peso de IO3 y entre 0.15 a 0.93 % de K, respectivamente (Tabla III). El potasio, puede estar incluido en la polihalita, sylvita, humberstonita y nitro, que son más frecuentes en las muestras que se detectaron estos minerales, especialmente la Toco C-10 (Tabla II). El único mineral con yodo, detectado en este estudio, se asignó a la bruggenita, por propiedades microscópicas de laminillas amarillas y birrefringencia. Este mineral, ocurre entre halita y arcillas, sólo en las muestras Toco C-10 (Tabla II).

Tabla II. Composición mineralógica semicuantitativa en el yacimiento de nitrato de María Elena, como resultado de la aplicación de estudio microscópico y difractometría de rayos-X.

Contenido relativo de minerales en % en volumen: 35-50(*****);35-20(****);15-10(***);5-1(**);1-0.1 (*);<0.1(-).La sección superior de la tabla incluye minerales formadores de roca. Las siguientes secciones, incluyen sales minerales y petrografía.

La ocurrencia de los minerales salinos investigados, es esencialmente como cemento entre fragmentos clásticos de rocas o minerales que conforman principalmente rocas sedimentarias del tipo areniscas (Fig. 3A) a brechas, y en menor grado, en bandas paralelas a la estratificación (Fig. 3A), las cuales pueden tener potencias de tamaños centimétricos (Fig. 3A) a milimétricas (Fotomicrografía 1, Fig. 3B).

La nitratina generalmente ocurre con formas cristalinas rombohedrales, mostrando clivajes de similar geometía y menos frecuentemente anhedral (Fotomicrografía 1, Fig. 3B). La halita en cambio, es más anhedral, que euhedral, mostrando en menor frecuencia, un buen desarrollo cristalino, con su típico clivaje de hábito cúbico (Fotomicrografía 1, Fig. 3B). Una buena cristalización, sugiere un pausado crecimiento cristalino y un fuerte poder de cristalización 19), en relación, a sales con pobre desarrollo cristalino.

Tabla III. Analisis quimicos (% en peso),en muestras de canteras de la salitera de Maria Elena

Los sulfatos, tenardita y anhidrita ocurren como cemento y matriz. La tenardita, es más frecuente en ocurrencia bandeada (Fotomicrografía 1, Fig. 3B) y en fajas más transparentes, donde tiene un buen desarrollo cristalino. Esa fuerza de cristalización, fue bien definida bajo el microscopio electrónico de barrido, en el cual se evidencia bien, la forma rómbica dipiramidal de este mineral (Fotomicrografía 2, Fig. 3C), no encontrada en bandas más translúcidas, donde se entremezcla especialmente con halita, en ocurrencia laminar. La anhidrita muestra una fuerte birrefringencia y clivaje rectangular y tiende a mayor concentración en la matriz-cemento.

Fig. 3A. Cantera de explotación Toco C-6, con ocurrencia de sales minerales en vena (V) y en roca sedimentaria clástica del tipo arenisca (A). El cemento intergranos, en la arenisca, consiste esencialmente de sales minerales y en menor grado, arcillas y zeolitas. Fig. 3B. Fotomicrografía 1. Microbandas con halita (h), nitratina (n), tenardita (t) y arcillas-zeolitas (a-z). Muestra Toco C12. Observación con microscopio de luz transmitida con polarizadores cruzados. Magnificación, X 12.
Fig. 3C. Fotomicrografía 2. Cristales rómbicos bipiramidales de tenardita, de microbanda salina bien cristalina. Muestra Toco C6. Observación con microscopio electrónico de barrido.

Fig. 3D. Fotomicrografía 3. Inclusión fluida tipo I, bifásica enriquecida en líquido (L+V), hospedada en cristal de tenardita.Muestra Toco C6. Observación con microscopio de luz transmitida con polarizadores en disposición en paralelo. Magnificación, X 132.

Los sulfatos: bloedita, hexahidrita, polihalita y glauberita además del nitrato-sulfato de sodio, darapskita son menos frecuentes que las sales anteriores y están generalmente en contenidos menores. Estos minerales, suelen encontrarse entremezclados con la nitratina, en ocasiones en agregados de contornos irregulares y/o en cristales laminares-aciculares. La bloedita y la glauberita, en ocasiones pueden encontrarse en contacto con nitratina, o sin relación con ella, así como también con la halita. Las sales minerales que están en contenidos menores o trazas (en general menor a 1% en volumen), más ocasionales y sólo en una que otra muestra (Tabla II), son los sulfatos: kieserita, loewedita, woodwardita; los nitratos: nitro, humberstonita; los cloruros: silvita, nantokita; los boratos: estroncioborita, kaliborita y el yodato bruegenita. Estos, generalmente se distribuyen dentro de las sales mayoritarias y en ocasiones intercrecidas con ellas, o entre planos de separación intercristales.

En relación, a la paragénesis mineralógica de estas especies salinas, la secuencia depositacional es relativa, ya que, en los espacios abiertos en que suelen generarse estos minerales, la estabilidad y orden de precipitación es controlada por procesos hidrológicos, relacionados a fluctuaciones de aguas subterráneas, hasta períodos de mayor disolución, debidos a ocasionales precipitaciones de aguas lluvias 20). Incluso debido a procesos hidrotermales, que pueden provocar la recristalización de minerales, como lo evidencian inclusiones fluidas, hospedadas en tenardita. En todo caso, en las condiciones en que se encuentra la mineralogía en las secciones transperentes investigadas; de pared a centro de suturas de bandas, relleno de pared a centro de espacios intergranos, o en amígdalas, es la siguiente a) estilbita-nitratina b) halita-tenardita c) halita-tenardita-nitratina-darapskita d)halita-darapskita-tenardita e) zeolita-darapskita-polihalita f) zeolita-nitratina-humberstonita g) woodwardita-tenardita. Estas secuencias paragenéticas, en parte, son coincidentes con información de estudios anteriores 8, 11) .

En varias de las muestras y asociadas a la mineralización de sales, especialmente en la matriz o cemento, también ocurren diversas especies minerales de zeolitas (estilbita, heulandita, mordenita) lo cual es inusual, en concentración y variedad en rocas normales. Las zeolitas, están más relacionadas a medios de depositación volcanogénicos o a actividad hidrotermal tardía. Es posible, entonces, que las sales minerales y las zeolitas, en las muestras en que están presentes (la mayoría, Tabla II), puedan tener un nexo genético, ligados a dicha actividad.

Las arcillas, que junto a las zeolitas y sales, fueron corroboradas con difracción de rayos X (Fig. 4), corresponden a: halloysita, caolinita, del grupo de la kandita (muestras Toco C6, Toco C8); e illita del grupo homónimo.

INCLUSIONES FLUIDAS

Generalidades y Relaciones con la Mineralogía
Las inclusiones fluidas investigadas solamente se detectaron en tres muestras (Toco C-6, Toco, C-12 y Toco C-8), son relativamente pequeñas, con tamaños que varían frecuentemente entre 10 y 40 micrones de largo de sección. En la muestra Toco C6, las inclusiones están encapsuladas en tenardita, relacionada a banda con cristales más transparentes. En las muestras Toco, C12 y Toco C8, las inclusiones pueden estar en tenardita como en anhidrita (muestra Toco C12). La cantidad de inclusiones que ocurren, generalmente no sobrepasa de un individuo por mm3, en las secciones investigadas. Del total de inclusiones fluidas medidas (12) (Tabla IV), en varias de ellas la medición de la temperatura no fue exacta, por decrepitar la sección de muestra, durante el calentamiento y la temperatura de fusión del hielo no fue bien visible en cada una de las mediciones (ver Tabla IV).

Paragenéticamente las inclusiones medidas son más primarias, que seudosecundarias y secundarias, por ocurrir especialmente aisladas dentro del cristal (Fotomicrografía 3, Fig. 3D). De modo que, las mediciones microtermométricas se consideran más relacionadas a un evento primigénico sin modificación o primario por recristalización.

Las formas más frecuentes en que ocurren las inclusiones, encapsuladas en estas sales, son subredondeadas y elipsoidales (Fotomicrografía 3, Fig. 3D ).

Tipos de Inclusiones Fluidas y Microtermometría
De acuerdo a criterios tradicionales, principalmente aplicando la presencia de fases, líquida, gas y cristales 21, 22) , se procedió a la clasificación de tipos de inclusiones fluidas. En el presente estudio, las inclusiones fluidas encontradas corresponden sólo a un tipo (de 4), denominadas inclusiones fluidas Tipo I, bifásicas ricas en líquido, (L+V), (Fotomicrografía 3, Fig. 3D).

En este tipo de inclusión, la burbuja de la fase gaseosa, comunmente varía entre 5% a 20% en volumen, en relación, a la fase líquida. Las inclusiones durante el proceso de calentamiento homogenizaron a líquido entre temperaturas de 216 a 239 °C y tienen salinidades variables entre 4.4% a 10.6 % en peso de Na Cl equivalente, con densidad de fluido, entre 0.7 a 1.0 g/cm3. Algunas inclusiones, tienen temperaturas mayores a 210, 216 y 228 °C, por lo que, pueden superar los 239 °C (Tabla IV). Ello, debido a que las secciones que las hospedan, decrepitaron durante el calentamiento.

Tabla IV. Datos microtermométricos en inclusiones fluidas en la salitrera de María Elena

Abreviaciones:

L= Líquido, V= Gas, h= halita, s= silvita, m= metal.
I, S2, 2 = Inclusiones primarias, seudosecundarias y secundarias, respectivamente.
THl =Temperatura homogenización a líquido, THg= Temperatura homogenización a gas.
TDh=Temperatura de disolución de la halita, TDs= Temperatura de disolución de la silvita.
TF =Temperatura de fusión del hielo de la fase fluida de la inclusión.

Fig. 4. Difractogramas parciales de canteras de explotación del yacimiento de María Elena, mostrando esencialmente sales minerales (en los cuatro difractogramas), variedades de arcillas (tres primeros difractogramas) y zeolitas (difractograma superior, derecha),más algunos minerales formadores de roca, como cuarzo y anortita. Estos difractogramas, corresponden a sectores de muestras con mineralización en bandas claras (Toco C-6, difractograma superior,izquierda) así como a zonas claras (Toco C-8, difractograma superior,derecha) y pardas (Toco C-8 y C-9, difractograma inferiores) del cemento-matriz intergranos, que rodean a partículas clásticas de las rocas.

DISCUSION Y CONCLUSIONES

Los minerales salinos detectados en el yacimiento de María Elena, consisten esencialmente en el nitrato y cloruro de sodio, nitratina y halita, respectivamente, los cuales están presentes en la casi totalidad de las muestras investigadas, aportando gran parte de del nitrato (7.5 % a más de 20 % de NaNO3) y cloruro de sodio (8.6 % a 40 % en peso de NaCl), respectivamente. Localmente abundante ocurren los sulfatos thenardita, anhydrita, bloedita, polyhalita, hexahidrita y glauberite. Gran parte del sulfato, es reflejado por contenidos entre 7.5 % a 19.7 % en peso de Na2SO4. En contenidos menores o trazas, se detectan otras variedades de sulfatos tales como: kieserite, woodwardite y loeweite. También, ocasionalmente, ocurren los nitratos: darapskita, nitro, humberstonita; los boratos: estroncioborita, kaliborita, los cloruros, sylvita, nantokita y el yodato bruggenita.

Estas asociaciones mineralógicas se han asumido en formación, esencialmente en un medio evaporítico, con temperaturas algo superior a las ambientales (menor a 50 °C en depósitos evaporíticos de Missouri 23). Sin embargo, también, para el depósito adyacente al estudiado (Pedro de Valdivia), se ha propuesto que el emplazamiento de rocas volcánicas terciarias, con actividad termal asociada al enfriamiento de ignimbritas o con geotermalismo en general, pudieron jugar un papel importante, como ya han sido sugeridos en otros trabajos 24, 25).

En esta investigación, evidencias de inclusiones fluidas, con mediciones en tenardita y en menor grado en anhidrita, con temperaturas entre 216 a 239 C y salinidades entre 4 % a 11 % en peso de Na Cl equivalente, reflejan un posible efecto de acción hidrotermal, de rango epitermal, lo cual podría asociarse al efecto de rocas volcánicas terciarias, con actividad termal asociada al enfriamiento de ignimbritas. El hecho, de haber detectado esta termometría, especialmente en la tenardita (mineral que se invierte de rómbico a hexagonal a los 235 °C 3) , corroboran con más fuerza, esta evidencia, desde este punto de vista genético.

En varias de las muestras y asociadas a la mineralización de sales, especialmente entremezcladas en la matriz o como cemento, también ocurren diversas especies minerales de zeolitas (estilbita, heulandita, mordenita), en rocas de cierta afinidad volcanoclásticas. Las zeolitas, que son alumino silicatos hidratados, están más relacionadas a medios de depositación volcanogénicos o a actividad hidrotermal tardía. En consideración de lo anterior, es posible entonces, también relacionar genéticamente, parte de las sales minerales - zeolitas y litologías con materiales volcanoclásticos.

En consecuencia, las iclusiones fluidas, como la asociación de zeolitas y litología, constituyen evidencias, 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.

REFERENCIAS

1 S. Collao, A. Andía, U. Kelm, Uribe, M. Mineralogy and fluid inclusions in nitrate deposits of María Elena y Pedro de Valdivia, IIa Región, Chile. Abstract in Metamorphic Petrology. C.D. Abstracts, 31st International Geological Congress, Río de Janeiro, Brazil (2000).         [ Links ]

2 E. Dana The system of mineralogy. John Wiley and Sons, Inc. New York. USA. 4 Vols. 1109 p. (1949).         [ Links ]

3 A. Winchell. Elements of Optical Mineralogy. John Wiley and Sons, Inc. New York. USA. 551 p. (1951).         [ Links ]

4 P. Kerr. Optical Mineralogy. McGraw Hill Book Co. Inc. New York. USA. 442 p.( 1959).         [ Links ]

5 E. Dana y W. Ford, Tratado de Mineralogía. Comp. Edit. Continental. México. 912 p. (1969).         [ Links ]

6 W. Deer, R. Howie and J. Zussman. An introduction to the rock-forming minerals. Halsted Press. Harlow, Essex, England.528 p.( 1966).         [ Links ]

7 G. Ericksen. The Chilean nitrate deposits. American Scientist. 71: 366-374 (1983).         [ Links ]

8 A. Searl and S. Rankin. A preliminary petrographic study of Chilean nitrates. Geol. Mag. Vol. 130 (3): 319-333. (1993).         [ Links ]

9 G. Ericksen. Reply: discussion of a petrographic study of the Chilean nitrates. Geol. Mag. 131 (6): 849-852. (1994).         [ Links ]

10 G. Chong y J. Pueyo. Mineralización y tipos de yacimientos de nitratos y yodo, Norte de Chile. In Congreso Latinoamericano de Geología. Actas, Vol. 4: 173-178. (1992).         [ Links ]

11 J. Pueyo, G. Chong y M. Vega. Mineralogía y evolución de las salmueras madres en el yacimiento de nitratos de Pedro de Valdivia, Antofagasta, Chile. Revista Geológica de Chile. 25: 3-15. (1998).         [ Links ]

12 Joint Committee on Powder Diffraction Standard. Mineral Powder Diffraction File. Data Book.California, USA. (1986).         [ Links ]

13 J. Jackson and G. Ericksen. An X-ray diffraction method for semiquantitative mineralogical analysis of Chilean nitrate ore. Revista Geológica de Chile. 24: 45-53. (1997).         [ Links ]

14 T. Sheperd. Temperature programable heating-freezing stage for microthermometric analysis of fluid inclusions. Econ. Geol. 76: 1244-1247. (1981).         [ Links ]

15 R. Potter, II, M. Clynne and D, Brown. Freezing point depression of aqueous sodium chloride solutions. Econ. Geol. 73: 284-285. (1978).         [ Links ]

16 T. Vila. Geología de los depósitos salinos del Norte de Chile. In Tomo II. Geología y Recursos Minerales de Chile. Edic. Universidad de Concepción. p 800-819. (1985).         [ Links ]

17 G. Chong. The nitrate depositsof Chile. In Tectonics of the Southern central Andes. Structure and evolution of an active continental margin. Edit. Springer. p. 303-316. (1994).         [ Links ]

18 H. Araya y J.C. Toro. Geología de los yacimientos de Pedro de Valdivia y María Elena, IIa Región, Chile. Memoria de Título, Universidad Católica del Norte, Depto. de Ciencias Geológicas, 287 p. (1983).         [ Links ]

19 P. Sonnenfeld. Brines and evaporites. Orlando.Academic Press. 613p. (1984).         [ Links ]

20 G. Ericksen. Meditations on the origen of the Chilean nitrate deposits. U.S. Geological. Survey Open-File Report 86361. 27 p. (1986).         [ Links ]

21 J.T. Nash. Fluid inclusion petrology data from porphyry copper deposits and applications to exploration. U.S. Geol. Survey prof. paper 9070, 16p. (1976).         [ Links ]

22 E. Roedder. Fluid inclusions. Reviews In Mineralogy. Vol. 12. Mineral Soc. of America 644 p. (1984).         [ Links ]

23 L. Leach. Nature of mineralizing fluids in the barite deposits of central and southeast Missouri. Econ.Geol. Vol 75, p 1168-1180. (I980).         [ Links ]

24 G. Chong. Geología de los yacimientos de nitratos de Chile. Antecedentes para establecer una teoría sobre su génesis. Publicaciones de la Universidad de Barcelona. Modelos andinos e ibéricos p. 377-415. (1991).         [ Links ]

25 S. Rivera y A.J. Stephens. (1988) Campos geotermales fósiles de edad Terciario Inferior y mineralización asociada, en la Región de Antofagasta. 5 Congreso Geológico Chileno, Santiago, Tomo I, p B39-B64         [ Links ]