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RESUMENEl Sistema de Famatina está constituído por secuencias volcano-sedimentarias de más de 3200 m de potencia e intrusivos asociados al funcionamiento de un arco magmático desarrollado durante el Ordovícico en el borde occidental de Gondwana. Entre las unidades que conforman la pendiente occidental de este sistema, se encuentra la Formación Chuschín definida por Mannheim (1988). La localidad tipo de esta formación se encuentra en la quebrada del arroyo homónimo, 30 km al este de Villa Unión, provincia de La Rioja. Esta sucesión litológica representa un complejo volcano-sedimentario, intruído por el Granito Ñuñorco y afectado por la faja de cizalla Chuschín, definida por Conci et al. (2001). La Formación Chuschín ha sido asignada al Arenigiano-Llanvirniano por Mannheim (1988), y fue correlacionada inicialmente con el Grupo Famatina (Clemens y Miller 1996) y posteriormente con el Grupo Cerro Morado (Astini 2003).Entre las potentes secuencias que integran el sistema de Famatina, la Formación Chuschín es una de las que yace con menor relevancia, sin embargo la determinación del paleoambiente volcano-sedimentario que generó tales depósitos contribuyen un aporte esencial a la reconstrucción y funcionamiento del arco famatinano durante el ordovícico inferior. En esta contribución se presenta la identificación e interpretación de las facies coherentes, autoclásticas, peperíticas, piroclásticas, volcanogénicas y epiclásticas que la conforman y su interpretación paleoambiental vinculada a los estudios regionales ya existentes para otras unidades ordovícicas del Famatina. El área de trabajo fue su localidad tipo, así como también los asomos de esta unidad al norte, en la margen izquierda del río Cosme, en cercanías de Mina Delina. El análisis de facies y mapeo realizado para la Formación Chuschín en su localidad tipo muestra que esta se encuentra constituída por un 50% de facies coherentes, un 30% de facies piroclástica y un 20% corresponde al resto de las facies autoclásticas, peperíticas, volcanogénicas y epiclásticas.Las facies coherentes se disponen con mayor desarrollo en el sector oriental del área en cuerpos de hasta 50 metros de potencia, próximo al Granito Ñuñorco, son de composición silícica y se definen como riolitas masivas y bandeadas. Presenta textura porfírica con fenocristales de cuarzo con bordes engolfados, plagioclasas subhedrales del tipo albita (entre 4 y 7%An) y oligoclasa (entre 15 y 26%An) sin zonación composicional, con maclas de dos individuos y tamaños de hasta 2 mm, y de forma subordinada feldespatos alcalinos subhedros de hasta 1 mm. Los fenocristales se encuentran fragmentados y en ocasiones se presentan orientados marcando la dirección del flujo. La textura de la pasta es dominantemente felsítica microcristalina y en menor proporción textura del tipo esferulítica y micropoiquilítica. Dichas rocas coherentes de la Formación Chuschín se clasifican geoquímicamente según el diagrama álcalis vs SiO2 de Le Maitre et al. (1981) como riolitas con %peso de SiO2 variable entre 75% y 80%. Dichas rocas se caracterizan por ser subalcalinas, destacándose su rasgo félsico peraluminoso según el diagrama de Shand (1927) con valores de ASI entre 1,02 a 1,17. En el análisis de elementos traza, el diagrama de multielementos normalizado a manto primitivo evidencia un enriquecimiento en elementos litófilos (LILEs) y empobrecimiento en los elementos de alto potencial iónico (HFSE), de éstos últimos se destaca la marcada anomalía negativa de Nb, Sr y Ti. Los patrones de elementos de tierras raras normalizados a manto primitivo sugieren mayor contenido en REE livianas en relación a las REE pesadas, con anomalía negativa en Eu (Eu/Eu* entre 0,17 a 0,23). Los valores de relación (La/Yb)N varían entre 8,2 a 11,8, indicando una pendiente moderada para la relación LREE y HREE, con excepción de la muestra de riolita bandeada que presenta una tendencia casi plana (La/Yb)N = 3,5.Asociada a la facies riolita bandeada, mediante contacto gradacional se dispone la facies autoclástica definida como brecha riolítica. Esta se presenta matriz soportada con clastos angulosos, con bordes rectos a curviplanares. Al microscopio se observa la textura perlítica característica sugiriendo sobreenfriamiento del vidrio por hidratación, generando difusión del agua e incremento de volumen dentro del vidrio sólido (McPhie et al. 1993) lo cual permite definirla como brecha hialoclástica producto del fracturamiento no explosivo. Este tipo de hialoclastita se presenta tanto in-situ como así también evidenciando cierto retrabajo e interacción con el medio sedimentario. En relación a esto último se destaca además en la Formación Chuschín la yacencia de facies peperíticas que también sugieren una clara interrelación lava-sedimento. En especial en el sector central y occidental del área se reconocen la influencia de la granulometría del sedimento hospedante y los dos tipos principales de texturas peperíticas establecidas por Busby-Spera y White (1987). Una de ellas caracterizada por la interdigitación de riolita bandeada y niveles pelíticos, presentando un claro aspecto fluidal además de clastos angulosos de menos de 4 cm tanto de pelitas como de riolitas. Y, en el otro caso, se caracteriza por un aspecto blocoso con clastos angulosos de riolitas masivas y matriz arenosa a grauváquica. Si bien estas facies están bien preservadas se destaca su reducida potencia en relación a los depósitos de facies coherentes.Otro grupo de facies que se interpretan para la Formación Chuschín son las asociadas a vulcanismo explosivo, entre las que se definen tobas eutaxítica masivas y brechas piroclásticas. Éstas se encuentran en el sector oeste del área de estudio, en contacto neto a transicional con facies volcaniclásticas. Exhiben el desarrollo de litofisas de entre 2 a 4 mm indicando expansión de vesículas por exsolución de volátiles (McPhie et al. 1993). En particular la facies con textura eutaxítica en la pasta y fiammes con plegamiento disarmónico y clastos rotados por la acción del flujo sugiere condiciones de reomorfismo y/o soldamiento (Motelib et al. 2014) permitiendo definir ignimbritas de alto grado (Cas y Wright 1988). En cambio, la otra facies carece de esta textura y se caracteriza por incluir niveles centimétricos con alta concentración de trizas vítreas y fragmentos pumiceous totalmente desvitrificados y en menor cantidad fiammes. Esta última evidencia flujos piroclásticos de menor temperaturas. Las facies del tipo volcanogénicas se preservan principalmente en el sector central y oriental del área, son denominadas brecha polimíctica y arenisca tobácea. La primera de éstas presenta fábrica caótica y matriz sabulítica, cuyas características permiten asignar depósitos de avalanchas de detritos de rápida depositación con altos gradientes debido a los bloques de hasta 3,5 m de tamaño presentes. Las areniscas tobáceas son la facies volcanogénica más fina, con alta proporción de fragmentos pumíceos totalmente desvitrificados y con la estructuración primaria interna obliterada por la fábrica milonítica penetrativa. En el área de Mina Delina se preserva el pasaje transicional entre ambas facies posiblemente vinculado al proceso de la transformación de flujos de avalancha a flujos de detritos y corrientes de turbidez (Fisher 1984). Entre las facies epiclásticas se encuentran metareniscas medias y metagrauvacas en cuerpos amalgamados de entre 0,50 a 0,20 cm de potencia, con alternancia de set masivos y con gradación normal difusa. Composicionalmente las metareniscas presentan clastos subredondeados de cuarzo, feldespatos y líticos volcánicos, en contactos tangenciales, empaquetamiento completo a tangente. Otra facies definida corresponde a metapelita, la cual se dispone en bancos de entre 1 a 6 m de potencia, conformados por estratos de entre 15 y 30 cm limitados por contactos netos constituidos por una alternancia de sets masivos o con laminación paralela muy fina. Estas facies epiclásticas son afectadas por metamorfismo de bajo grado (facies de prenhita - pumpellita) e importante deformación dúctil-frágil sobreimpuesta evidenciada por un marcado clivaje de creanulación.Del análisis de facies y estudios geoquímicos de las facies coherentes de la Formación Chuschín, se concluyen algunos aspectos de las características de tal ambiente volcano-sedimentario. De los datos geoquímicos surge que tales rocas volcánicas caracterizan un magmatismo de arco del tipo subalcalino (calcoalcalino) con carácter peraluminoso, sugiriendo un importante componente sedimentario en la fuente. La marcada anomalía negativa en Nb evidencia la afinidad con un ambiente tectónico de arco magmático para las vulcanitas estudiadas. Las anomalías negativas de Ba y Sr se vinculan a la cristalización fraccionada de la plagioclasa, así como la anomalía negativa en Ti asociada a la cristalización de ilmenita en la fuente. En el patrón de REE la anomalía negativa en Eu también sugiere el fraccionamiento temprano de plagioclasa. Los datos geoquímicos de las vulcanitas de Formación Chuschín, de esta contribución se asemejan a las observaciones establecidas por Mannheim (1993) para las rocas ácidas del Famatina, así como también con las rocas volcánicas félsicas del área de Chachuil por Cisterna et al (2010) y las de la Faja eruptiva oriental de la Puna estudiadas por Coira et al. (1999) y Viramonte et al. (2007). El conjunto de facies y las proporciones de éstas interpretadas para la Formación Chuschín corresponden a una cuenca marina muy próxima al aparto volcánico en la cual la sedimentación epiclástica estuvo controlada por procesos de decantación y corrientes de turbidez alternando con episodios volcánicos efusivos félsicos subácueos ya sea como flujos o domos lávicos. Las características de borde de tales flujos o domos de los distintos pulsos efusivos evidencian la generación de depósitos hialoclásticos tanto in-situ como resedimentados, producto de la interacción lava-agua. De igual modo, la interacción lava-sedimento contribuyó a la generación de facies peperíticas fluidales y blocosas, de reducida potencia, posiblemente debido a que se emplazaron en zonas de bajas pendientes, en las cuales la velocidad del flujo de lava fue baja, generando pequeños niveles de mezcla (Waichel et al. 2007). La geoquímica de estas facies lávicas muestra con claridad que las mismas derivan de magmas calcoalcalinos félsicos peraluminosos cuyos patrones de elementos mayoritarios y trazas indican una influencia cortical marcada en su evolución. Aunque no se defina qué tipo de cuenca asociada al arco fue la que albergó los depósitos de Fm. Chuschin, existen claras evidencias de sedimentación en ambiente de alto gradiente. Las facies volcanogénicas son otro resultado de la actividad del arco, en especial la facies brecha polimíctica representa la depositación a partir de flujos de detritos, posiblemente asociado al colapso del aparato volcánico junto con los episodios de volcanismo explosivo. En relación a esto último, como se mencionó anteriormente, un alto porcentaje de la Formación Chuschín corresponde a los depósitos piroclásticos, de las cuales las ignimbritas de alta temperatura son las de mayor relevancia. Tal vez este rasgo sea uno de los más distintivos para la posible correlación de Fm. Chuschín con otras unidades ordovícicas ya estudiadas en el Famatina. Astini, R. 2003. The Ordovician Proto-Andean basins. En: Benedetto, J.L. (ed.), Ordovician fossils of Argentina. Secretaría de Ciencias y Tecnología, Universidad Nacional de Córdoba. 1-74.Busby-Spera, C. y White, J. 1987. Variation in peperite textures associated with differing host?sediment properties. Bull. Volcanol. 49:765?775.Cas, R. y Wright, J. 1988. Volcanic successions, modern and ancient. Chapman and hall, 528 p., London.Cisterna, C.E., Coira, B. y Koukharsky, M. 2010. Sucesiones volcánicas-sedimentarias tremadocianas y arenigianas en la sierra de Las Planchadas-Narváez: registros evolutivos del arco magmático famatiniano. Revista Asociación Geológica Argentina 66 (1): 178-191.Clemens, K. y Miller, H. 1996. Sedimentología, proveniencia y posición geotectónica de las sedimentitas del Precámbrico y Paleozoico inferior del Sistema de Famatina. En: Aceñolaza, F.G.; Miller, H. y Toselli, A. (eds.) Geología del Sistema de Famatina. Münchner Geologische Hefte 19 (Reihe A): 31-50. München. Coira, B., Perez, B., Flores, P., Kay, S., Woll, B. y Hanning, M. 1999. Magmatic sources and tectonic setting of Gondwana margin Ordovician magmas, northern Puna of Argentina and Chile. En: Ramos, V.A. and Keppie, J.D. (Eds.), Laurentia-Gondwana Connections before Pangea: Boulder. Colorado. Geological Society of America. Special 336: 145-172.Conci, I., Dávila, F., Astini, R. y Martino, R. 2001. La faja de deformación de Chuschín (29º 17?S), sierra de Famatina, provincia de La Rioja, Argentina. En: Cortés, M.J., Rosello, E. y Dalla Salda, L. (Eds.), Avances en Microtectónica. Asociación Geológica Argentina, Serie D, Publicación Especial 5: 117-120.Fisher, R. 1984. Pyroclastic Rocks. Springer-Verlag, 472 p., Berlin.Le Maitre, R. W. 1981. GENMIX?a generalized petrological mixing model program. Computers y geosciences 7: 229-247.Mannheim, R. 1988. Die ordovizische. wlkano-sedimentare Abfolge der Formation Chuschín, Sistema de Famatina, NWArgentina en Diplomarbeit. 89 S., LMU. Munich.McPhie, J., Doyle, M. y Allen, R., 1993. Volcanic Textures: A Guide to the Interpretation of Textures in Volcanic Rocks. Hobart, Codes Key Centre, University of Tasmania, 196 p., Tasmania.Motelib, A., Khalaf, E. y Al-Marzouki, A. 2014. Growth, destruction and facies architecture of effusive and explosive volcanics in the Miocene Shama basin, southwest of Saudi Arabia: Subaqueous-subaerial volcanism in a lacustrine setting. Journal of Volcanology and Geothermal Research 277: 51-76.Shand, S. J. 1927. On the relations between silica, alumina, and the bases in eruptive rocks, considered as a means of classification. Geological Magazine, 64: 446-449.Viramonte, J. M., Becchio, R. A., Viramonte, J. G., Pimentel, M. M., y Martino, R. D. 2007. Ordovician igneous and metamorphic units in southeastern Puna: new U?Pb and Sm?Nd data and implications for the evolution of northwestern Argentina. Journal of South American Earth Sciences 24(2): 167-183.Waichel, B. L., de Lima, E. F., Sommer, C. A., y Lubachesky, R. 2007. Peperite formed by lava flows over sediments: An example from the central Paraná Continental Flood Basalts, Brazil. Journal of volcanology and geothermal research 159: 343-354.

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