Original paper

On the Paragenetic Position of Atacamite in Low Temperature Red Bed Copper Deposits of Northern Chile

Flint, Stephan

Abstract

Extensive studies of red bed-style copper deposits at Caleta Coloso (Cretaceous) and San Bartolo (Tertiary) in Antofagasta Province, Chile have established a paragenetic scheme of mineralisation in relation to the diagenesis of clastic host sediments. Following early diagenetic dissolution and authigenesis of silicate phases, atacamite is the earliest ore mineral in both deposits. Paragenetically later economic phases include native copper and a suite of copper and copper-iron sulphides. The primary position of atacamite is explained in terms of a cupric chloride brine which leached trace amounts of metals during diagenesis of the sedimentary pile, precipitating copper as an atacamite matrix to clastic rocks, in conditions of high Eh, neutral pH and high chloride ion activity, at low temperatures.

Kurzfassung

Ausgedehnte Untersuchungen an Kupferlagerstätten vom red-bed-Typ bei Caleta Coloso (Kreide) und San Bertolo (Tertiär) in der Provinz Antofagasta, Chile, erlaubten es, ein paragenetisches Schema der Mineralbildung in Abhängigkeit von der Diagenese des klastisch sedimentären Nebengesteins aufzustellen. Nach frühdiagenetischer Lösung und Authigenese von Silikatphasen ist Atacamit das erste Erzmineral in beiden Lagerstätten. Paragenetisch jüngere, wirtschaftlich nutzbare Phasen schließen gediegen Kupfer und eine Serie von Kupfer- und Kupfer-Eisen-Sulfiden ein. Die ursprüngliche Platznahme des Atacamits wird durch eine Kupferchlorid-Sole erklärt, die während der Diagenese des Sedimentpakets Spurengehalte von Metallen auslaugte. Dabei wurde Kupfer als Atacamit-Matrix in den klastischen Gesteinen unter hohen Eh- und neutralen pH-Bedingungen sowie hohen Gehalten an Chlorid-Ionen bei tiefen Temperaturen ausgefällt.

Abstract

Estudios de yacimientos de cobre de tipo red bed en Caleta Coloso (Cretácico) y San Bertolo (Terciario), provo de Antofagasta, Chile, han permitido establecer un esquema paragenético de la mineralización en relación a la diagénesis de la roca madre sedimentaria. Con posterioridad a la disolución diagenética temprana y la autigénesis de fases silicaticas, atacamita es el primer mineral de mena en los dos yacimientos. Fases ecónomicamente explotables más tardias incluyen cobre nativo y una serie de sulfuros de cobre y de cobre y fierro. La formación primaria de la atacamita se explica por medio de salmueras de cloruro de cobre que disolvieron trazas de metales durante la diagénesis de la pila sedimentaria, precipitando cobre en forma de matriz de atacamita en las rocas clasticas, en condiciones de Eh alto, de pH neut ral, y de una actividad alta de iones de cloruro, a temperaturas bajas.

Keywords

red bed copper depositsChileparagenetic schemeatacamiteKupferlagerstättenAtacamitcobremineral de menaatacamita