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EVAPOFACIES DEL SALAR HOMBRE MUERTO, PUNA ARGENTINA: DISTRIBUCION Y GENESIS Daniel VINANTE 1 y Ricardo N. ALONSO 2 1 Alexander Gold Group LTD, Alberdi 824 Salta, 4400 Salta. 2 CONICET. Universidad Nacional de Salta. Secretaría de Minería Industria y Recursos Energéticos de la Provincia de Salta. E-mail: [email protected] RESUMEN En el presente trabajo se identifican, describen y se muestra la distribución areal de las facies y evapofacies asociadas al ambiente evaporítico del Salar Hombre Muerto, ubicado en el borde oriental de la Puna Austral, en una zona con una amplia difusión de yacimientos de boratos. El salar puede ser dividido en dos subcuencas, la occidental y la oriental, ambas separa- das por el islote central de Farallón Catal. La subcuenca oriental es boratífera, con bajo contenido en cloruros, mientras que la subcuenca occidental presenta tanto en superficie como en profundidad potentes acumulaciones de halita (hasta 900 m) y es prácticamente estéril en boratos. Se plantean varias hipótesis sobre la génesis de la evapofacies boratífera, representada mineralógicamente por el borato ule- xita. Esta es la evapofacies de interés económico y que se explota en el salar, donde además se extraen salmueras de litio. Palabras clave: Salar Hombre Muerto, Puna, evaporitas, boratos, ulexita. ABSTRACT: Evapofacies associated with the Salar Hombre Muerto, Puna: Distribution and genesis. This paper identifies, describes and shows the areal distribution of facies and evapofacies associated with Salar Hombre Muerto, located in the eastern border of the Southern Puna, in an area with a wide diffusion of borates. The salar can be divided in two sub-basins, the western and the eastern, both separate for the central island of Farallón Catal. The eastern sub-basin is boratiferous, with low chlorides contained, while the western one shows a thick halite accumulation (up to 900 m) in surface and in depth and it is practically sterile in borates. Several hypothesis on the genesis of the boratiferous evapofacies, minerallogically represented by the borate ulexite, are pro- posed. This evapofacies is the economic interest mined area, where lithium brines are also extracted. Keywords: Salar Hombre Muerto, Puna, evaporites, borates, ulexite,. Revista de la Asociación Geológica Argentina 61 (2): 286-297 (2006) 0004-4822/02 $00.00 + $00.50 © 2006 Asociación Geológica Argentina. - 286 -
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EVAPOFACIES DEL SALAR HOMBRE MUERTO, PUNA … · no es de aproximadamente 4.000 m sobre el nivel del mar. ... Este río nace en los flancos norte y este del ... Hombre Muerto puede

Nov 01, 2018

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EVAPOFACIES DEL SALAR HOMBRE MUERTO, PUNAARGENTINA: DISTRIBUCION Y GENESIS Daniel VINANTE1 y Ricardo N. ALONSO2

1 Alexander Gold Group LTD, Alberdi 824 Salta, 4400 Salta.

2 CONICET. Universidad Nacional de Salta. Secretaría de Minería Industria y Recursos Energéticos de la Provincia de Salta.E-mail: [email protected]

RESUMEN

En el presente trabajo se identifican, describen y se muestra la distribución areal de las facies y evapofacies asociadas al

ambiente evaporítico del Salar Hombre Muerto, ubicado en el borde oriental de la Puna Austral, en una zona con una amplia

difusión de yacimientos de boratos. El salar puede ser dividido en dos subcuencas, la occidental y la oriental, ambas separa-

das por el islote central de Farallón Catal. La subcuenca oriental es boratífera, con bajo contenido en cloruros, mientras que

la subcuenca occidental presenta tanto en superficie como en profundidad potentes acumulaciones de halita (hasta 900 m) y

es prácticamente estéril en boratos.

Se plantean varias hipótesis sobre la génesis de la evapofacies boratífera, representada mineralógicamente por el borato ule-

xita. Esta es la evapofacies de interés económico y que se explota en el salar, donde además se extraen salmueras de litio.

Palabras clave: Salar Hombre Muerto, Puna, evaporitas, boratos, ulexita.

ABSTRACT: Evapofacies associated with the Salar Hombre Muerto, Puna: Distribution and genesis.

This paper identifies, describes and shows the areal distribution of facies and evapofacies associated with Salar Hombre

Muerto, located in the eastern border of the Southern Puna, in an area with a wide diffusion of borates. The salar can be

divided in two sub-basins, the western and the eastern, both separate for the central island of Farallón Catal. The eastern

sub-basin is boratiferous, with low chlorides contained, while the western one shows a thick halite accumulation (up to 900 m)

in surface and in depth and it is practically sterile in borates.

Several hypothesis on the genesis of the boratiferous evapofacies, minerallogically represented by the borate ulexite, are pro-

posed. This evapofacies is the economic interest mined area, where lithium brines are also extracted.

Keywords: Salar Hombre Muerto, Puna, evaporites, borates, ulexite,.

Revista de la Asociación Geológica Argentina 61 (2): 286-297 (2006)

0004-4822/02 $00.00 + $00.50 © 2006 Asociación Geológica Argentina.- 286 -

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INTRODUCCIONEl salar Hombre Muerto está ubicado en elborde centro oriental de la provincia geoló-gica Puna (Turner 1972) y dentro de ella enla subprovincia geológica Puna Austral(Alonso et al. 1984a) en el límite entre losdepartamentos de Antofagasta de la Sierra(Provincia de Catamarca) y Los Andes(Provincia de Salta). La altitud del piso sali-no es de aproximadamente 4.000 m sobre elnivel del mar. Constituye un típico depósitoevaporítico emplazado en rocas prepaleo-zoicas, paleozoicas y cenozoicas.El objetivo del trabajo es describir y mos-trar la distribución areal y lateral de facies yevapofacies asociadas al ambiente evaporíti-co del salar Hombre Muerto. También sepostulan varias hipótesis referidas a la géne-sis de la evapofacies boratífera.La metodología de trabajo consistió en elreconocimiento y descripción en superficiey en pozos de exploración, generalmente deun metro de profundidad, de las diferentesfacies, evapofacies y costras salinas tal cualse observan actualmente en el salar.La mayor parte de los antecedentes son decarácter regional. Se pueden citar los traba-jos de Reichert (1907), Catalano (1964),Igarzábal y Poppi (1980), Nicolli et al.(1980, 1982), Schalamuck et al. (1983),Alonso et al. (1984, 1984a, 1984b),Viramonte et al. (1984), González (1984),Alonso (1986, 1991), Alonso y Viramonte(1993), Castillo et al. (1992), Godfrey et al.(1997), Jordan et al. (1999), Vinante (2003),entre otros.

MARCO GEOLOGICO

Las rocas más antiguas aflorantes en lacomarca corresponden a las metamorfitasde la Formación Pachamama (Aramayo1986, Hongn y Seggiaro 2001) de edad neo-proterozoica (Fig. 1). El Ordovícico estárepresentado por grauvacas, pelitas marinasy lavas de las Formaciones Tolillar(Zappettini et al. 1994, Zimmermann et al.1999) y Falda Ciénaga (Aceñolaza et al.1975, Aceñolaza et al. 1976). En discordan-cia angular, se encuentran los conglomera-dos y areniscas rojas de la Formación Geste(Turner 1964) asignada al Eoceno medio(Alonso y Fielding 1986). Siguen por enci-ma los conglomerados, areniscas y pelitasrojas con yeso y eolianitas de la Sedimentita

Vizcachera (Donato y Vergani 1985, Hongny Seggiaro 2001). Continúa la FormaciónCatal (Alonso y Gutiérrez 1986). Posee unadatación en la base de 15,0 ± 2,4 Ma y otraen el techo de 7,2 ± 1,4 Ma (Alonso 1991).De edad más joven afloran las sedimentitasy evaporitas (boratos y halita) de laFormación Sijes (Turner 1964). Posee data-ciones de 5,86 ± 0,14 Ma (Watson enAlonso et al. 1984a). Dentro de las volcani-tas afloran las dacitas y andesitas de laFormación Tebenquicho, de unos 14 ± 5 a11 ± l Ma (González 1983). La AndesitaRatones (González 1984) de 7,1 ± 0,2 Ma,edad obtenida por Vandervoort (1993). Deamplia distribución se encuentran lasignimbritas dacíticas emitidas por el cerroGalán. Posee dataciones radimétricas K-Arde 2,56 ± 0,14 Ma y una isócrona Rb-Sr quedio un valor de 2,03 ± 0,07 Ma (Francis etal. 1983, Sparks et al. 1985). Los depósitoscuaternarios están representados por sedi-mentos clásticos, evaporíticos y las volcani-tas basálticas de la Formación Incahuasi(Aceñolaza et al. 1976) de 0,754 ± 0,02 Ma,(Alonso et al. 1984b).El análisis de imágenes satelitales permitiódeterminar el porcentaje de las distintasunidades estratigráficas aflorantes en lacuenca hidrográfica del salar HombreMuerto: Precámbrico: 10 %, Paleozoico: 25%, Terciario sedimentario: 5 %, Terciariovolcánico: 35 %, Cuaternario (detrítico +evaporítico + basaltos): 25 %.Estructuralmente predomina en la depre-sión de Hombre Muerto un estilo tectónicorelacionado con sistemas transcurrentes(Jordan et al. 1999).Los bordes del salar muestran penetracio-nes del relieve circundante, entre ellas lasdenominadas península Tincalayu, penínsu-la Hombre Muerto y península Incahuasi(Fig. 1). El islote conocido como FarallónCatal, de unos 72 km2, ocupa una posicióncentral en la depresión por lo que la divideen dos subcuencas, una oriental y otra occi-dental (Fig. 1). Las dos subcuencas se dife-rencian nítidamente por el contenido desales presentes. Así mientras la subcuencaoriental es boratífera y con bajo contenidoen cloruros la subcuenca occidental se com-porta a la inversa. Superficialmente sontambién muy diferentes: la oriental presen-ta una resolución superficial limo-arcillosa

dominante de color pardo que puede estarcubierta por una delgada costra salino-yeso-sa (Fig. 2a), mientras que la occidental pre-senta tanto en superficie como en profundi-dad potentes acumulaciones de halita (Fig.2b). Como rasgo sobresaliente en el interiordel salar se destaca la presencia de platafor-mas travertínicas. Algunas de ellas se rela-cionan directamente con paleofuentes ter-males, otras en cambio son de depositaciónlacustre (Fig. 2c). A pesar que el salar secomporta como una cuenca unitaria, elrelieve a uno y otro lado de Farallón Catalconsistió en depresiones independientes ensu evolución inicial. Los materiales detríti-cos llegados al sector oriental provienenen gran medida de la destrucción deamplios depósitos de ignimbritas y rocasgraníticas. Con respecto al sector occiden-tal, el predominio de terrenos ordovícicosseñala la homogeneidad litológica en queestá elaborada la depresión.

HIDROGRAFIA

El salar se encuentra emplazado en unacuenca hidrográfica de 4.000 km2 de loscuales 588 km2 corresponden al ambienteevaporítico. La cuenca presenta un escurri-miento endorreico caracterizado por unabaja densidad de drenaje y alto porcentajede cursos con régimen temporario. Existeun solo curso permanente pero de caudalescontrastados entre la temporada seca yhúmeda, que es el río de los Patos (Fig. 2b).Este río nace en los flancos norte y este delcerro Galán y recorre unos 60 km hastadesaguar en la margen oriental del salar.Otros cursos nacidos de este cerro lo hacena partir de manantiales termales, con cauda-les efímeros (Ej.: río Agua Caliente).El río de los Patos es la fuente más impor-tante de agua al salar con un caudal mediode 20.000 litros/hora. La cuenca hidrográ-fica de este río se encuentra elaborada ensu casi totalidad sobre la ignimbrita delcerro Galán.El sector oriental del salar es el más impor-tante desde el punto de vista hidrológicopuesto que desemboca el río de losPatos, con cuyas aguas se alimenta lalaguna Catal.En el sector occidental no hay cursos deagua, no obstante se inunda parcialmen-

Evapofacies del salar Hombre Muerto...

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Figura 1: Mapa geológico del salar Hombre Muerto (basado en Hongn y Seggiaro 2001).

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te durante la temporada de lluvias por los des-bordes de laguna Catal. Hay en cambio unos

pocos manantiales que dan origen a vegas.Según la clasificación de Rosen (1994) el salar

Hombre Muerto puede ser tipificado comoun salar de descarga, debido a que posee lassiguientes características: a) la cuenca es intra-continental, b) el balance hidrológico esnegativo para más de la mitad del año, c) lafranja capilar del nivel freático está próxima ala superficie. Otra característica de este tipode salares es que poseen sedimentación eva-porítica.Un muestreo de las aguas del río de los Patosrealizado por Gladys M. de Gonzo (2005,com. pers.) desde el nordeste del cerro Galánhasta un poco más abajo de la unión con elrío Agua Caliente proporcionó los siguientesvalores máximos cerca del salar y mínimosalejados del salar: boro: 3,02 – 15,5 mg/l,arsénico: 0,163 – 0,431 mg/l, cloruro: 574 –870 mg/l, alcalinidad total (CaCO3): 162 –204 mg/l, conductividad: 2.208 – 3.300ms/cm. Los valores aumentan en direcciónsur a norte, es decir a medida que nos acerca-mos al salar.La composición isotópica del estroncio (Sr)de las aguas superficiales y salmueras deberíareflejar una mezcla de la composición delestroncio de las rocas con las cuales las aguashan interactuado. La figura 3 de Jordan et al.(1999) muestra que muchas de las aguassuperficiales tienen más estroncio radiogéni-co que el de las ignimbritas y rocas volcánicasjóvenes. Las composiciones de aguas subte-rráneas registradas en los travertinos sontambién radiogénicas. Los valores de87Sr/86Sr sugieren que las aguas de las pre-cipitaciones han interactuado eficientementecon las rocas volcánicas jóvenes en las zonasde fallas importantes y que si bien las rocasvolcánicas andesítico-basálticas han contri-buido químicamente poco al salar moderno oa los depósitos geotermales, han sido proba-blemente importantes como una fuente decalor para accionar esos sistemas geoterma-les (Jordan et al. 1999). Asimismo estos valo-res indican que la interacción del agua mete-órica con las distintas litologías de la cuencade drenaje explica la naturaleza química detodas las aguas y salmueras.

DISTRIBUCION Y CARACTE-RISTICAS DE FACIES CLAS-TICAS Y EVAPORITICAS

En la figura 4 se han representado las facies

Figura 2: a) Resolución superficial terrosa de lasubcuenca oriental del salar. b) Resoluciónsuperficial salina de la subcuenca occidental delsalar. Costra salina poligonada activa de colorblanco especular. Zona de Laguna Catal.c)Frente de explotación que muestra ulexita enbarra debajo de un descarpe yeso-arenoso deescaso espesor. d) Costra salino-terrosa de unos0,5 cm por debajo arena y luego un nivel de ulexita maciza (barra) de unos 20 cm de espesor.e)Presencia de yaretillas en el borde NE de la subcuenca oriental. f) Terraza coronada por unacapa de travertino lacustre de unos 30 cm de espesor. Oeste del Co. Ratones. g) Río de los Patosunos 15 km antes de ingresar al salar. h) Frente de explotación. Se observa un nivel de ulexitaen barra de unos 15 cm de espesor y por debajo dos niveles de ulexita nodular (papas). El des-carpe, de unos 7 cm, consta de arena y yeso.

Evapofacies del salar Hombre Muerto...

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clásticas y evaporíticas tal cual se observanactualmente en el salar. A grandes rasgosmuestra un desarrollo de facies clásticasperimetrales que gradan a facies evaporíti-cas depocentrales.

Facies clásticas

Se extienden, a manera de faja discontinua,en los bordes del salar y no alcanzan unaextensión apreciable. El ancho de esta fajaes muy variable; así, en el borde occidentaldel salar, su desarrollo está muy limitado,mientras que hacia al norte, noreste, este,sudeste y sur se encuentra mucho mejorrepresentada. Como es de esperarse elmayor desarrollo de esta facies está vincula-do a los ríos de los Patos y al Trapiche. Conrespecto a la granulometría, en todos loscasos estas son decrecientes hacia el salar ygradúan desde gravas gruesas, pasando agravas medias y finas, luego siguen las are-nas y finalmente se pasa a la zona de limosy arcillas. Las gravas se encuentran en lazona conocida como abanico aluvial (alluvialfan), las arenas en las planicies arenosas(sand flat) y finalmente los limos y arcillas enel mud flat (Hardie et al. 1978, Alonso 1992).El desarrollo de estas zonas es variable y nosiempre es fácil identificarlas y separarlasnítidamente, en especial donde su ancho esmuy reducido. En la planicie barrosa (mudflan) ocurren eflorescencias, formadas poruna mezcla de varias sales (carbonatos, sul-fatos, cloruros).

Facies carbonáticas

Se distinguen dos tipos de presentaciones.a) Travertinos termales que se encuentranen el borde occidental de Farallón Catal y seasocian a un sistema de fallas de orientaciónaproximada norte. Estos se observan a niveldel piso salino y se muestran como muyerosionados y presentan una típica configu-ración subcircular a circular. Catalano(1964) mencionó la presencia de bancos detravertinos, en los alrededores del volcánHombre Muerto y que se pierden en elsalar, cerca de la vega de Hombre Muerto.En las laderas del oeste de la penínsulaHombre Muerto citó travertinos que seríanrestos de conos de géiseres.

b) Travertinos lacustres que se encuentranformando afloramientos saltuarios, general-mente terrazados, principalmente sobre lasmárgenes del salar. En el sector noreste delsalar, al oeste del cerro Ratones, se presen-tan islotes sobreelevados 1 a 3 metros conrespecto al nivel del salar, cubiertos por unacapa de travertino, de 10 a 30 cm de espe-sor (Fig. 2d). En la zona de la pista de ate-rrizaje también se encuentran travertinosterrazados sobre las márgenes del salar. Entoda la zona del salar que limita con la vegade Junquillar existe una gran extensión detravertinos. En la entrada que hace el salaral oeste de Punta Gorda aparecen traverti-nos lacustres que se internan a más de unkilómetro dentro del salar. La parte centraly norte de salina Larga en general se hallacubierta por restos de bancos de travertinossobreelevados 30 a 80 cm sobre el pisosalino. Estos travertinos terrazados ysobreelevados representarían cambios enel nivel de base, o más bien situacionesprevias de mayor contenido de agua en lacuenca de Hombre Muerto.c) Yaretillas: Estas se presentan en elborde del salar, como plantas almohadilla-das halófilas en forma de domo así llama-das. Esta es una planta ampliamente distri-buida en la playa salina. Se reconoció unafaja de yaretillas de unos 25 km de longi-tud pero muy angosta sobre el bordenorte y noreste del salar, desde la zonaubicada al este de la península Tincalayuhasta la latitud de Ciénaga Redonda (Fig.2c). En el extremo norte de salina Larga,al oeste de la península Tincalayu,Catalano (1964) mencionó grandes exten-siones cubiertas por yaretillas. Se conside-ra a esta planta dentro de esta facies debi-do a que entrampan carbonatos en suconstitución (Alonso 1992, Vinante 2003).Los carbonatos indican la fase menossoluble. Ambos tipos, lacustres y termales,están compuestos mineralógicamente porcalcita y aragonita. Si se compara el des-arrollo de la evapofacies carbonática conlas otras evapofacies se ve que esta es lamenos representada.

Evapofacies sulfatífera

Presenta un mejor desarrollo y distribuciónque la evapofacies anterior. Se encuentra a

manera de faja continua que bordea prácti-camente todo el salar, excepto el borde quese extiende desde la península Incahuasihasta la latitud de Burruyacu y el bordeoccidental de Farallón Catal que no tienenrepresentada a esta evapofacies. Esto esdebido a que en la subcuenca occidental seencuentra el depocentro, lugar que no es eladecuado para la depositación de esta eva-pofacies. La evapofacies está muy desarro-llada en el sector sudeste es decir, pordonde ingresa el río de los Patos a la sub-cuenca oriental y en la zona ubicada al estede la península Incahuasi en coincidenciacon el ingreso de los principales aporteshídricos a la subcuenca occidental. Minera-lógicamente se encuentra compuesta poryeso, el que se presenta principalmentecomo arenas yesíferas (gipsarenita), cristalesseleníticos y rosetas.

Evapofacies boratífera

En el mapa se puede observar que la eva-pofacies boratífera se distribuye en lassiguientes regiones del salar, principalmenteen su mitad oriental, que pueden conside-rarse como depocentros mayores:

DDeeppoocceennttrroo II ((DDII)):: Corresponde a la regiónnorte, que abarca toda la extensión limitadapor la península Tincalayu, el cerro Ratonesy al sur, la línea que va desde el extremo surde la mencionada península siguiendo todala costa del extremo norte de Farallón Catalhasta la orilla oeste del campo aluvial delcerro Ratones. Esta zona es una de las másricas en ulexita de todo el salar, por estoCatalano (1964) la llamó “boralpa”, términoque en quechua significaría tierra rica enboro. La evapofacies tiende a ocupar casitoda esta zona y se encuentra rodeada, en sucasi totalidad, por la evapofacies yesífera ysólo sus bordes más occidentales se interdi-gitan con la evapofacies halítica del depo-centro de la cuenca. Por lo tanto, el depó-sito de ulexita finaliza en la estrecha cone-xión entre la península Tincalayu yFarallón Catal.

DDeeppoocceennttrroo IIII ((DD IIII)):: Se extiende desde lamargen oriental de Farallón Catal hacia eleste. Esta extensa zona boratífera en granparte suele inundarse por los desbordes del

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río de los Patos, formándose grandes lagu-nas que dificultan el cateo y la explotaciónen gran parte de ella. Estas lagunas sontemporarias y la extensión que cubren varíasegún las épocas del año. La evapofaciesboratífera se encuentra rodeada, en su casitotalidad, por la evapofacies yesífera. En elborde sur por donde ingresa el río de losPatos existe un mayor desarrollo de la eva-pofacies yesífera. Se puede advertir que laevapofacies se encuentra recostada hacia elsector norte de esta región. Los remanentesde ásperos salinos indicarían depresioneslocales de mayor profundidad que posibili-taron la acumulación de halita. Si se traza enel mapa de facies una línea desde dondepenetra el río de los Patos hacia el cerroRatones se aprecia una clara asimetría en eldesarrollo de las diferentes facies. Se obser-va el mayor desarrollo de la evapofaciesyesífera y facies clástica hacia el sur y elmenor desarrollo de las mismas hacia elnorte como así también la presencia deremanentes de ásperos salinos indicaríanuna profundización de esta región hacia elnorte y que en el pasado existía un impor-tante aporte de agua a partir del río de losPatos. Esta región se comunica con la ante-rior mediante un angosto paso ubicadoentre el borde NE de Farallón Catal y laladera SO del cerro Ratones.

DDeeppoocceennttrroo IIIIII ((DD IIIIII)):: Es la región que se

encuentra al este de la península HombreMuerto, en la entrada que hace el salar y quese extiende hacia el sudeste de FarallónCatal. El análisis del mapa nos muestra quela evapofacies se encuentra recostada haciael borde occidental de la zona, excepto poruna saliente ubicada en el sudeste de laregión y que presenta un mayor desarrollode la facies yesífera y clástica hacia su bordeoriental. Esta asimetría en sentido este-oeste indica una mayor profundización deesta zona hacia el oeste y un aporte antiguode agua hacia el este en coincidencia con elrío de los Patos.

DDeeppoocceennttrroo IIVV((DD IIVV)):: Es la estrecha zona ubi-cada enfrente de la península HombreMuerto y que conecta a la zona anterior conla que sigue. Esta es la zona más angosta detodas. Hacia el oeste se pasa al depocen-tro de la cuenca donde se depositabahalita. Enfrente de la península HombreMuerto se presenta una angosta faja conevapofacies boratífera que hacia el oestepasa rápidamente al depocentro de acu-mulación de halita y hacia el este unafranja muy estrecha de evapofacies yesí-fera la separa de las facies clásticas de lapenínsula Hombre Muerto.

DDeeppoocceennttrroo VV ((DD VV)):: Corresponde a la regiónubicada al sur y sudoeste de la penínsulaHombre Muerto y que se extiende desde la

vega Hombre Muerto hasta las proximida-des del cerro Oscuro y Morro Negro. Seencuentra rodeada al este al sur y al oestepor la evapofacies yesífera y sólo hacia elnorte (alrededores de Laguna Catal) y nor-oeste (inmediaciones de cerro Oscuro) seinterdigita con la evapofacies halítica deldepocentro de la cuenca. El mayor desarro-llo de la evapofacies yesífera al este de lapenínsula Incahuasi y en coincidencia conla quebrada de Peñas Blancas indicaría queen el pasado existía aquí un mayor aporte deagua que diluía la salmuera del cuerpo lacus-tre impidiendo la depositación de evapofa-cies más solubles. La presencia de remanen-tes de ásperos salinos indica la presencia deantiguas depresiones locales de mayor pro-fundidad que posibilitaron la acumulaciónde halita.Se puede observar en el mapa que las dosprimeras regiones (DI y DII) se encuentranactualmente desvinculadas de las otras tresregiones ubicadas más al sur. Las tres regio-nes del sur se encuentran vinculadas entre símediante el área depocentro IV (DIV).Resulta llamativo como la evapofacies bora-tífera se distribuye a ambos lados del río delos Patos y a partir de la entrada del río enel salar. Asimismo esta zona es la que pre-senta el mayor desarrollo de la facies clásti-ca y yesífera, dando evidencia de que elprincipal aporte hídrico a la cuenca depen-dió casi siempre del río de los Patos.La evapofacies boratífera está representadamineralógicamente por ulexita (CaNa[B5O6(OH)6].5H2O) característica de losyacimientos de boratos en salares. Se presen-ta en sus clásicas estructuras nodular(“papas”) y maciza (“barras”). Este es elmineral de interés económico que se explotaen el salar Hombre Muerto. Otras especiesminerales evaporíticas asociadas son calcita,halita, yeso y sulfato de sodio (mirabilita).Sobre el terreno se pudo determinar que laevapofacies de ulexita ocurre en cuerposmantiformes de espesores variables (encorta distancia puede variar notablementesu espesor) y geometría irregular, en nivelesde estructura nodular (papas) o maciza(barras) (Figs. 2f, 2g y 2h), asociada con are-nas finas, arenas finas limosas y arcillas,yeso y halita. Además se pudo apreciar lapresencia de cuerpos aislados (bolsones), deescasa proyección areal, de hábito más o

Figura 3: Proporciones isotópicas de Sr (Jordan et al. 1999)

Evapofacies del salar Hombre Muerto...

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menos circular a veces elongados, donde enpoca distancia se alcanza espesores impor-tantes. En otros casos se presenta comobolsones aislados de escaso espesor. Losespesores máximos medidos son de 70 cen-tímetros. En algunos casos se observan rit-mitas de ulexita clásticos. En general existeuna tendencia a la estratificación de losniveles ulexíticos. Así, por debajo de unacapa de costras (salino-yesífera) y delgadaseflorescencias salino-terrosas, o una mezclade arcillas-arenas-gipsarenita, se desarrollael borato en niveles de 2 a 30 centímetrosde espesor ya sea nodular o macizo, interca-lado con capas de arenas, limos, arcillas o

gipsarenita (yeso granular). El sustrato de lacapa boratífera está constituido común-mente de arcillas rojas o verdes plásticas, enalgunos casos fétidas; no se han encontradotravertinos de origen termal y tampoco semencionan en la bibliografía existente. Eldescarpe generalmente no supera los 10 cmde espesor y sólo ocasionalmente puedemedir entre 30 y 40 centímetros. Las irregu-laridades del piso o lecho, generan depre-siones locales donde se acumula agua, queen consecuencia favorecen la diferenciaciónde niveles mineralizados. Tampoco se haobservado una zonación entre ulexitanodular y maciza que pudiera atestiguar la

existencia de paleofuentes termales talcomo fuera mencionado para los SalaresCentenario, Ratones, y otros por Alonso yGutíerrez (1984).

Evapofacies halítica

Se encuentra en la subcuenca occidental, o-cupándola en casi su totalidad. En superfi-cie se reconocen dos tipos morfológicos:“ásperos salinos antiguos” y “costra poligo-nada activa” (Fig. 2e). Los “ásperos salinos”(Catalano 1964) ocupan una posición cen-tral y se caracterizan por crestas salinas,duras, agudas, filosas y resistentes, con

Figura 4: Distribución areal de facies y evapofacies. Ubicación de los cortes laterales de facies.

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impurezas clásticas que le confieren uncolor pardo claro. Se trata de una costrafósil (Igarzábal y Poppi 1980). La costrapoligonada activa, es lisa o con rebordes defiguras poligonales, bordea marginalmentea los ásperos, y se renueva anualmente,mostrando una superficie especular blanca.Presentan espesores desde pocos centíme-tros hasta más de 50 cm, se presentan enbancos estratiformes rítmicos.La costra poligonada activa está en contac-to con la evapofacies boratífera al sur de lapenínsula Tincalayu y en la zona de lagunaCatal y cerro Oscuro. En el borde que seextiende desde la península Incahuasi hastaun poco al sur de Burruyacu y también enel borde occidental de Farallón Catal la eva-pofacies halítica se encuentra en contactocon el marco rocoso o con zonas clásticasde escaso desarrollo, esto puede deberse aque no existían ni existen hoy en esta zonacursos importantes de agua que pudierandiluir la salmuera evitando la depositaciónde halita. En los alrededores del cerroOscuro se producen interdigitaciones de laevapofacies halítica con la evapofaciesyesífera y boratífera, esto estaría indicandouna dilución de la salmuera que anuló ladepositación de halita pero no evitó quese depositaran evapofacies menos solubles(yeso y boratos).El sur de Salina Larga está constituido poruna extensa salina blanca de unos 4 km delargo. La sal es blanca, pura, en estratos demás de 30 cm de espesor. El borato, excep-to en algunas pequeñas zonas en la orilla dela península, prácticamente puede descar-tarse de toda esta región (Catalano 1964).La parte central y norte se halla cubierta porrestos de bancos de travertinos lacustres ymaterial areno–yeso-arcilloso. El travertinode 5 a 20 cm de espesor aparece como pla-taformas sobreelevadas 30 a 80 cm con res-pecto al piso del salar. En el extremo nortede Salina Larga se encuentra una salina configuras poligonales, debajo de la sal siguearena, arcilla y yeso rojizo debido a impure-zas, con pequeños nódulos de ulexita.También existen en esta zona, dominadapor terrenos yesosos, grandes extensionesde yaretilla.Las evapofacies halíticas representan lassales de mayor solubilidad que cristalizan alfinal en las salmueras y se concentran en las

depresiones más profundas de la cuenca. Laempresa FMC-Minera del Altiplano realizóvarios perfiles gravimétricos en la subcuen-ca occidental del salar; dos de estos perfilesdieron espesores de halita que van desde700 a 900 metros. Jordan et al. (1999)tomando como base la velocidad de acumu-lación de la halita de 500 m/Ma (Godfrey etal. 1997), estimaron que los 700 a 900 m dehalita interpretados por los perfiles gravi-métricos se acumularon durante 1,5 a 2 Ma.El análisis de Godfrey et al. (1997) de un testi-go de 40,7 m extraído de la subcuenca occi-dental por FMC-Minera del Altiplano, indicaque en esa zona, no existieron lagos de aguadulce durante los últimos 85.000 años, tam-bién reconocieron cuatro ciclos depositacio-nales, de halita primaria, formada en subam-bientes de lagos salinos, intercalada con halitadiagenética formada en salares secos. Los cua-tro ciclos indican cambios climáticos, desdeintervalos húmedos (lagos salinos) hasta inter-valos secos, parecidos a la actualidad. Secomenta además que en el extremo norte delsalar y en el extremo sur de Farallón Catal, seencuentran sedimentos limo-arcillosos pardosamarillentos con diatomeas (Igarzábal y Poppi1980) que indican antiguas líneas de costa ydemuestran períodos de mayor contenido deagua en la cuenca.

DISTRIBUCION LATERALDE FACIES

Se desprende de la observación de la distri-bución de las evapofacies en el salarHombre Muerto que su zonación noalcanza las características clásicas delmodelo ojo de toro (bull-eye). Sin embargo,puede establecerse el siguiente modelotentativo de distribución de facies desdelos bordes hacia el centro: facies clásticas,facies carbonáticas, evapofacies yesífera,evapofacies boratífera y evapofacies halíti-ca (Fig. 4). De este modo la evapofaciesboratífera ocuparía una posición aproxi-madamente intermedia entre la evapofa-cies yesífera y halítica. Esta distribuciónmuestra también una zonación de cationesdesde calcio en la periferia hasta sodio enel depocentro. El predominio de halita enla subcuenca occidental del salar indicaque aquí se encuentra el depocentro de lacuenca. La subcuenca oriental se encuentra

dominada por las evapofacies boratífera yyesífera. Las evapofacies aumentan deespesor en sentido este-oeste. La interpo-sición de relieves como Farallón Catalimpide el desarrollo normal en la zonaciónlateral de las evapofacies.A los fines de mostrar en forma esquemá-tica la distribución lateral de facies se reali-zaron tres cortes evapofaciales (Fig. 5). Suubicación puede verse en la figura 4.El corte A tiene rumbo este-oeste.Muestra al oeste una zona con halita(Salina Larga) y casi nulo desarrollo defacies clásticas. Luego se encuentra lapenínsula Tincalayu y hacia el este se des-arrolla la evapofacies yesífera y boratífera,más al este vuelve a aparecer yeso, unaangosta faja de carbonatos representadapor yaretillas y plataformas sobreelevadasde travertinos lacustres y finalmente lasfacies clásticas pertenecientes a la bajadaaluvial del cerro Ratones. La evapofaciesboratífera se encuentra limitada al este y aloeste por la evapofacies de yeso.El corte B tiene rumbo norte-sur y su obje-tivo es mostrar la variación lateral de faciesdesde el abanico aluvial del río de los Patoshasta el flanco sur del cerro Ratones. Estecorte muestra una asimetría en el desarrollode las evapofacies yesífera y boratífera dadapor el mayor desarrollo de las mismashacia el sur y el menor hacia el norte. Laevapofacies carbonática, representada poruna angosta faja de yaretillas, sólo está pre-sente al sur del cerro Ratones.El corte C se extiende desde la penínsulaIncahuasi hasta la sierra de CiénagaRedonda. Este muestra claramente comose va pasando desde las facies clásticas ubi-cadas al este, siguiendo con las evapofaciesyesífera y boratífera para culminar hacia eloeste con la evapofacies halítica del depo-centro. En el corte se puede apreciar la granasimetría de la cuencal. Así, mientras al esteexiste un gran desarrollo de la evapofaciesde yeso, al oeste sólo hay halita y, al centrosólo evapofacies boratífera.La figura 6 es un corte esquemático delsalar al sur de Farallón Catal que muestra ladistribución tentativa de las evapofacies ydonde se ve la clara asimetría de la cuenca.A los fines ilustrativos la ulexita se repre-sentó en todos los cortes como un mantocontinuo, lo cual no significa que ocurra

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como tal. En todos los casos que se pudoobservar el piso o lecho del depósito, que seencuentra aproximadamente a 1 o 1,5 m deprofundidad, está constituido por arcillas,que suelen ser de color rojizo, verde y muyplásticas, en algunos casos son más oscuras yfétidas. No se encontraron niveles de traver-tinos por debajo del depósito ni en zonas sinmineral. Tampoco se observan superficial-mente (excepto al oeste de Catal) depósitosimportantes de travertinos que pudieranseñalar en forma evidente la presencia depaleofuentes termales. No obstante esto, sepuede extraer del trabajo de Catalano (1964),que existen zonas no muy extensas donde elpiso del depósito está constituido por mate-rial arcillo-yesoso o arenoso cementado porcalcáreo. Esta característica se da en laszonas mineralizadas aledañas a las vegas deJunquillar y Atuyacu y en un pequeño sectoren el norte de la región al este de la penínsu-la Hombre Muerto.De acuerdo con lo expuesto en los párra-fos anteriores, la zonación evapofacial late-

ral tiene una aceptable definición. Sinembargo, nada se sabe de la zonación ver-tical de facies; esto es, las facies que ocu-rren por debajo del piso de arcillas o siexisten otros niveles boratíferos, debido ala ausencia de perforaciones que alcancenel basamento del salar.El ambiente actual del Salar HombreMuerto, más las características de las sedi-mentitas cenozoicas presentes demuestranuna continuidad espacio-temporal defacies evaporíticas a lo largo de 15 millo-nes de años (Jordan et al. 1999). Estas seinician con yeso/halita a los 15 Ma, conti-núa con yeso/travertinos a los 13 Ma,luego tincal/yeso/halita a los 6 Ma, faciesde yeso-halita entre los 2 y 0,754 Ma yfinalmente la evapofacies del salar deposi-tados en el Pleistoceno Superior- Holo-ceno (Alonso 1991).

GÉNESISVarios autores (Catalano 1964, Alonso 1986,

Castillo et al. 1992) han intentado plantear unmodelo genético que pudiera explicar la depo-sitación de ulexita en el Salar HombreMuerto y en todos los casos, si bien no obser-van fuentes termales, atribuyen a éstas lagénesis del borato.En los salares Diablillos, Ratones yCente-nario (Alonso y Gutiérrez 1984,Alonso 1986) hay una clara relación gené-tica entre el borato y las paleofuentes ter-males evidenciadas por travertinos asocia-dos a fallas. Las paleofuentes termales quedieron lugar a los travertinos del oeste deFarallón Catal no se encuentran asociadoslateral y verticalmente a evapofacies bora-tíferas y por lo tanto no pueden conside-rarse que hayan jugado un papel impor-tante en la generación del borato. Por otrolado las paleofuentes termales se ubicanen la subcuenca occidental donde predo-mina la halita y hay muy escaso borato(los travertinos pasan lateralmente ahalita); mientras que en la subcuencaoriental donde domina el borato no hay

Figura 5: Cortes de distribución lateral de facies y evapofacies. Ubicación en figura 4.

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evidencias de paleofuentes termales. Otraparticularidad del salar Hombre Muerto esque en general existe una tendencia a laestratificación de los niveles mineralizados.Otra característica es el escaso espesor delos niveles con mineral, que puede ser expli-cado por la dilución de la solución boratífe-ra en un cuerpo lacustre poco profundo.Tampoco se observa una zonación entreulexita nodular (papas) y maciza (barras obancos) tal como fuera planteado para elsalar Centenario por Alonso y Gutiérrez(1984) que pudiera atestiguar la existenciade paleofuentes termales.Por las razones mencionadas parecería quelos niveles de ulexita no están relacionadosa una depositación directa en las adyacen-cias de fuentes termales sino a una distribu-ción areal producto de la difusión de lacarga de solubles en un medio ácueo some-ro (lago salino). La recurrencia de episodiossecos y húmedos ya fue planteada porGodfrey et al. (1997). Esto también permiteexplicar el escaso espesor de los niveles conmineral y las ritmitas de ulexita-clásticos.Por lo tanto se postula que al menos unaparte del boro y los demás elementos quí-micos que constituyen las evaporitas delsalar Hombre Muerto han sido aportados

principalmente en solución por las aguassuperficiales (principalmente por el río delos Patos) y subterráneas. Por esto se atribu-ye al lixiviado de las piroclastitas emitidaspor el cerro Galán, presentes en la cuencahidrográfica, gran parte del origen del boroy demás sales. Otra parte del boro y demáselementos aportados a la cuenca debe habersido inyectada al circuito hidrológico a par-tir de las cámaras magmáticas en enfria-miento; por ejemplo, se sabe que el ríoAgua Caliente, afluente del río de los Patos,tiene un aporte termal actual en sus nacien-tes en el flanco norte del cerro Galán.No se descarta que entre los viejos aportesal Salar Hombre Muerto pudo haber inter-venido algún curso proveniente del salarDiablillos en un nivel de lago alto. Tambiénpueden haber existido conexiones subterrá-neas entre ambas cuencas.Nicolli et al. (1980) y Viramonte et al. (1984)al estudiar la génesis del litio en los salaresde la Puna postularon que las sales solublesadsorbidas en las piroclastitas neoterciariasy cuaternarias del borde oriental de la Puna,deben haber jugado un papel muy impor-tante en el aporte de elementos químicos alcircuito hidrológico.La red hidrográfica del río de los Patos está

elaborada casi en su totalidad sobre las piro-clastitas emitidas por el cerro Galán. Estasrocas son ricas en sales solubles adsorbidasy son facilmente lixiviables. Consideramosque el aporte de boro al cuerpo lacustre quedepositó la el borato en la subcuenca orien-tal del salar Hombre Muerto provino justa-mente del lavado de estas rocas.El contenido de boro actual en las aguasdel río de los Patos es de 15,5 mg/l unos 15km antes de llegar al salar. De acuerdo conesto se ha realizado un cálculo teórico paraprobar la importancia que tuvo el lixiviadoen el aporte de boro a la cuenca de deposi-tación. Partiendo de una base mínima devalores teniendo en cuenta la situaciónactual del río y considerando que esos datoshan permanecido constantes durante losúltimos 10.000 años (aunque sabemos queexistieron épocas más húmedas, con mayo-res caudales e índices de meteorización), sepuede calcular en forma generalizada elaporte de boro. Así, si por litro hay 15,5 mgen 20.000 litros (caudal horario medio delrío), habrá 0,31 kg; o sea que en 24 horastendremos 7,4 kg de boro. Esto equivale a2,7 tn anuales. Si extrapolamos esto a 2,2Ma (edad de la ignimbrita del Galán) nos da5,94 Mtn de boro elemental.

Figura 6: Corte esquemático del salar en la latitud 25° 23'S.

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Se puede plantear una analogía en la distri-bución de la depositación de ulexita entre elsalar Hombre Muerto y el salar de Uyuniubicado en el Altiplano boliviano. En elsalar de Uyuni el principal aporte hídrico esel río Grande, que ingresa por el sur. Aquíel río construyó un amplio cono dentro delsalar y a ambos lados del mismo se encuen-tra el depósito de ulexita. En el salarHombre Muerto la depositación tambiéntiende a distribuirse a ambos lados del conoconstruido por el río de los Patos, que es elprincipal aporte hídrico al salar. En amboscasos se observa la coincidencia de la posi-ción espacial deltaica de los mantos de ulexi-ta y la ausencia de fuentes termales cercanas.

CONCLUSIONES

Se distinguen dos subcuencas en el salarHombre Muerto. Ambas se diferencian níti-damente en el contenido de sales presentes.Los distintos tipos de superficies y costraspueden utilizarse como una guía de pros-pección de las sales sub-superficiales.La interposición del islote Farallón Catalimpide el desarrollo normal en la zonaciónlateral de las evapofacies.Se pudieron diferenciar cinco zonas mine-ralizadas. El borato dominante en todo elsalar es ulexita que se presenta principal-mente en estructura nodular (papas) for-mando horizontes o diseminadas. La pre-sentación en barras es menos frecuente.El depósito de ulexita del salar HombreMuerto, estaría relacionada a un lago salinosomero, que recibió aportes de solutos a par-tir de las aguas superficiales y subterráneas.Se considera que el río de los Patos debehaber jugado un papel fundamental en elaporte de gran parte del boro y demássales al salar mediante el lixiviado de laspiroclastitas emitidas por el cerro Galán.Otra parte del boro y demás elementosaportados a la cuenca debe haber sidoinyectada al circuito hidrológico a partir delas fuentes termales.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Consejo de Investigación dela UNSa (Proyecto 1037/0), a la Universi-dad Nacional de Salta por los aportes brin-

dados y a la Empresa Salta Minerales porpermitir el ingreso a sus instalaciones.

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Recibido: 26 de abril, 2005Aceptado: 1 de febrero, 2006

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