Geoquimica del Salar de Atacama, parte 2: evolucion de las aguas

Abstract

RESUMEN. Las aguas de aporte mas diluidas al Salar de Atacama drenan terrenos volcanicos. Al precipitar la calcita, estas aguas se concentran siguiendo la via alcalina donde aumenta la concentracion del carbonato y disminuye la del calcio. La precipitacion de silicatos de magnesio, al liberar iones H+ que neutralizan parte del carbonato, cambia la via alcalina por la via salina neutra, donde aumenta el calcio y disminuye el carbonato. Las aguas de aporte mas concentradas, que deben su elevada salinidad a la redisolucion de antiguas evaporitas d03 la Cordillera de la Sal (Oligoceno-Mioceno), evolucionan desde el principio hacia la via salina neutra. La total ausencia de salmueras basicas se debe a dos factores: redisolucion del yeso de antiguas formaciones evaporiticas, lo que aporta el exceso de calcio en las aguas, y oxidacion del azufre de las rocas volcanicas, lo que acidifica las aguas mas diluidas. La precipitacion del yeso determina, a su vez, dos vias evolutivas: una donde el calcio aumenta y el sulfato disminuye, lo cual conduce a salmueras calcicas y la otra que sigue la evolucion opuesta y que lleva a salmueras sulfatadas. Ambos tipos de salmuera se encuentran en el nucleo del salar. Las salmueras calcicas se encuentran al oeste del nucleo y estan relacionadas con las rocas sedimentarias de la Cordillera de Domeyko del oeste de la cuenca. Las salmueras sulfatadas, al este del nucleo, estan relacionadas con las rocas volcanicas de la Cordillera de los Andes, al oriente de la cuenca. La buena correspondencia entre el quimismo de las salmueras intersticiales y la litologia de la cuenca de drenaje sugiere que estas salmueras no son soluciones residuales producto del desecamiento de un antiguo lago salado, sino que se formaron por evaporacion a traves de la costra de sal. ABSTRACT. Geochemistry of the Salar de Atacama, part 2: water evolution. Diluted inflow waters to Salar de Atacama drain volcanic rocks. As calcite precipitates, the dilute waters follow the alkaline path and become carbonate rich and calcium poor. The precipitation of magnesium-silicates reverses the process by releasing H+ ions which neutralizes part of the carbonate ions and shifts the water evolution from the alkaline trend to the neutral one. The brine becomes calcium-rich and carbonate-poor. More concentrated inflow waters, which owe their high salinity to the leaching of ancient evaporites, follow, from the beginning, the neutral saline way. The total lack of alkaline brines in the Salar de Atacama is due to the resolution of ancient gypsum, which provides an excess of calcium in waters, and to the oxidation of sulfur of volcanic rocks which acidified the most dilute waters. Gypsum precipitation, in turn, determines two evolutionary paths. The brine will become either calcium-rich and sulphate-poor or sulphate-rich and calcium- poor. Both brine types exist in the salar. Calcium- rich brines fill the western nucleus and are related to the sedimentary rocks of the Domeyko Range, whereas sulphate-rich brines occupy the eastern nucleus and are related to the volcanic rocks of the Andean Highlands. The good relation between the rock type of the drainage basin and the brine chemistry suggests -hat the brines did not originate from the drying-up of a former large saline lake, but by evaporation of sub-surface solutions through the salt crust.