Durante la transición entre la amalgamación final de Pangea y el inicio de su fragmentación, en el Pérmico-Triásico, el borde sudoccidental de Gondwana fue afectado por un importante evento magmático caracterizado por el emplazamiento y extrusión de grandes volúmenes de rocas mayormente silícicas (Kay et al. 1989; Mpodozis y Kay, 1992; Llambías, 1999; Kleiman y Japas, 2009) (Figura 1a). Las rocas formadas durante este evento constituyen la denominada provincia Choiyoi (Kay et al., 1989; Llambías, 1999), nombre derivado del Grupo Choiyoi, una extensa unidad volcánica de la Cordillera Frontal de Argentina (ver Strazzere et al., 2006 y sus referencias) (Figura 1b). Sus afloramientos cubren extensas áreas desde la Cordillera Principal del norte chileno (Breitkreuz y Zeil, 1994; Munizaga et al., 2008) y la Puna de Argentina (Poma et al., 2014), atravesando gran parte de la Cordillera Frontal (Mpodozis y Kay, 1992; Llambías y Sato, 1995; Martín et al., 1999; Heredia et al., 2002; Gregori y Benedini, 2013; Hervé, et al., 2014) y la provincia Sanrafaelino-Pampeana (Sruoga y Llambías, 1992; Llambías et al., 2003; Kleiman y Japas, 2009; Rocha-Campos et al., 2011) hasta el Macizo Nordpatagónico (Caminos et al., 1988; Rapela y Llambías, 1985; Pankhurst et al., 1992). Incluyen afloramientos menores en la Cordillera Principal y subsuelo de la Cuenca Neuquina (Llambías et al., 2007; Casé et al., 2008; Barrionuevo et al., 2013), Precordillera (Strazzere et al., 2006) y las Sierras Pampeanas Occidentales (Castro de Machuca et al., 2007; Martínez et al. 2012), hasta alcanzar las estribaciones occidentales del cratón del Río de La Plata (Gregori et al., 2003) (Figura 1b).

El magmatismo de la provincia Choiyoi fue emplazado con posterioridad (aunque en algunas regiones de manera parcialmente sincrónica; cf. Kleiman y Japas, 2009) a una importante fase de deformación compresiva denominada fase San Rafael, que deformó las secuencias marino-transicionales del Carbonífero–Pérmico temprano de las cuencas de retroarco y antepaís del oeste de Argentina (Azcuy y Caminos, 1987; Ramos, 1988). La deformación debida a la fase San Rafael ha sido interpretada como la consecuencia de la somerización de la subducción de la placa Paleopacífica en el margen activo del suroeste de Gondwana (Kleiman y Japas, 2002, 2009; Martínez et al., 2006; Ramos y Folguera, 2009; Astini et al., 2009). En la Cordillera Frontal la parte más antigua del Grupo Choiyoi, o sección inferior (Sato y Llambías, 1993), se apoya en discordancia angular sobre las secuencias deformadas durante la fase San Rafael. La sección inferior, de composición fundamentalmente andesítica y desarrollada entre ~280 y 260 Ma, constituye una asociación calcoalcalina de arco relacionada con una etapa final de subducción, mientras que la parte más joven, o sección superior, que cubre el lapso entre ~259 a 247 Ma comprende una asociación silícica postorogénica de transición a intraplaca desarrollada en régimen extensional (Kay et al., 1989; Rapalini y Vilas, 1991; Mpodozis y Kay, 1992; Llambías y Sato, 1995; Strazzere et al., 2006; Martínez et al., 2006; Kleiman y Japas, 2009; entre otros).

La superficie sobre la que se extendió este evento supera los 500,000 km2, con un período de clímax de actividad menor a los 50 m.a., rasgos que caracterizan a las Silicic Large Igneous Provinces: SLIP (cf. Bryan, 2007). Aunque las SLIP están relacionadas generalmente a contextos de intraplaca, las características reconocidas en la provincia magmática Choiyoi son similares a las de otras provincias volcánicas silícicas relacionadas a subducción (Ferrari et al., 2007; Tikhomirov et al. 2012).

Si bien el conocimiento actual sobre la evolución petrogenética y geotectónica del evento magmático Choiyoi es considerable, el contexto geodinámico en el que se desarrolló no ha sido establecido de manera consensada (Forsythe, 1982; Rapalini y Vilas, 1991; Mpodozis y Kay, 1992; Llambías y Sato, 1995; Martínez et al., 2006; Kleiman y Japas, 2009). Esto se debe en buena parte a los inconvenientes que generan una estratigrafía sumamente compleja, la falta de mapas geológicos de detalle y un marco geocronológico insuficiente.

Este trabajo aborda el estudio de afloramientos volcánicos de la vertiente oriental de la Cordillera Frontal de Argentina, donde está mejor expuesto el Grupo Choiyoi. En particular, la porción sur de la Cordillera Frontal, al suroeste de la provincia de San Juan, en el departamento de Calingasta, posee un registro de más de 2,000 m de espesor, que permite la aplicación de técnicas estratigráficas, petrológicas, geoquímicas y geocronológicas, y la interpretación de su historia eruptiva y evolución petrogenética.

Las zonas de estudio se ubican sobre la vertiente oriental de la Cordillera Frontal, al oeste del valle de Calingasta (Figura 2). Las unidades más antiguas de la región afloran en la Precordillera y corresponden a un sustrato Ordovícico a Devónico constituido por grauvacas, areniscas líticas, lutitas y limolitas de ambiente marino (Quartino et al., 1971). Hacia arriba, mediante discordancia angular, continúan secuencias silicoclásticas marinas con edades comprendidas entre el Carbonífero temprano y el Pérmico temprano (Mésigos, 1953; Caballé, 1986). Las mismas están afectadas por deformación de piel fina, la cual provoca que el Grupo Choiyoi las cubra en discordancia angular. El evento de deformación que afecta a las unidades infrayacentes al Grupo Choiyoi corresponde a la denominada fase orogénica San Rafael. Las volcanitas pérmico-triásicas del Grupo Choiyoi, constituidas mayormente por ignimbritas, lavas, intrusivos subvolcánicos y sedimentos volcaniclásticos, varían desde composiciones andesíticas en sus términos basales, hasta riolíticas en los más altos (Mirré, 1966; Caballé, 1986; Heredia et al., 2002; Cortés et al., 1997; Vallecillo et al., 2010). Por lo general, las volcanitas se encuentran acompañadas por escasas intrusiones graníticas de carácter cogenético (e.g., plutón Alumbrera; Espina et al., 1998). En la región de la Precordillera afloran secuencias del Triásico medio-tardío conformadas por depósitos continentales de rift del Grupo Sorocayense (Mésigos, 1953; Stipanicic, 1979). Completan la estratigrafía de la región volcanitas silícicas y depósitos clásticos del Neógeno (Mirré, 1966; Caballé, 1986; Jordan et al., 1996; Espina et al., 1998; Heredia et al., 2002). Las unidades más jóvenes se asignan al Cuaternario y forman un potente relleno aluvial-fluvial que ocupa la depresión tectónica del valle de Calingasta (Caballé, 1986; Espina et al., 1998). El estilo tectónico de la Cordillera Frontal se caracteriza por una estructura en bloques limitados por fallas de alto ángulo, de rumbo

Figura 1. Figura 1. Provincia Magmatica Choiyoi. a) Reconstruccion de Pangea hacia los 250 Ma mostrando la posicion de los orogenos Alleghaniano-Ouachita, Varisico, de los Urales y Terra Australis (modificado de Cawood y Buchan, 2007). En rojo se marca la ubicacion de la provincia magmatica Choiyoi. b) Mapa de afloramientos de la provincia Choiyoi, basado en el Mapa geologico de la Republica Argentina (1996), Mapa geologico de Chile (2003), y complementado con informacion contenida en las hojas geologicas publicadas y en edicion a escala 1: 250.000 del Programa Nacional de Cartas Geologicas de la Republica Argentina del SEGEMAR.

aproximado N-S y buzamiento al oeste, en gran parte originadas como fallas normales durante la extensión gondwánica del Pérmico-Triásico e invertidas durante la compresión ándica en el Cenozoico (Heredia et al., 2002). Otras estructuras importantes son fallas de rumbo NO-SE que actúan como zonas de enlace o transferencia entre las fallas N-S (Heredia et al., 2002) relacionadas con una dirección de extensión NNE-SSO (Giambiagi y Martínez, 2008). Muchas de estas últimas muestran reactivación ándica con componentes de rumbo sinestrales (Karkanis y Rossello, 2004; Cortés et al., 2006). Por la relación existente entre el fallamiento normal y los depósitos volcánicos pérmicotriásicos, el Grupo Choiyoi es considerado un complejo extensional, postorogénico respecto a la fase San Rafael (para más detalles acerca del marco estructural en el que se emplazó el Grupo Choiyoi ver Heredia et al., 2002; Giambiagi y Martínez, 2008).

Para el análisis geoquímico de elementos mayores y traza en roca total se seleccionaron veintinueve muestras de posición estratigráfica bien definida (Tabla S1 del suplemento electrónico). Todas las unidades eruptivas fueron consideradas de manera tal que la sucesión completa estuviese representada. Se seleccionaron las muestras menos alteradas y, para el caso de las ignimbritas, aquellas con la menor cantidad de fragmentos líticos posible. Las alteraciones observadas son de tipo deutérico afectando levemente a los feldespatos, y moderadamente a la biotita y al anfíbol. El contenido de inclusiones líticas siempre fue menor al 1%, destacándose la ausencia de fragmentos accidentales. Los valores de pérdida por ignición (loss on ignition: LOI) a 1,000 °C fueron variables, generalmente entre 0.29 y 2.00%, aunque cinco muestras dieron valores de LOI > 2%. Los análisis se realizaron en los laboratorios de ALS Chemex, Vancouver, Canadá, utilizando espectrometría de emisión atómica en plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) para la determinación de los elementos mayores, y espectrometría de masa en plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) para los elementos traza. En todos los casos las muestras fueron analizadas previa fusión con metaborato de litio. Los límites de detección instrumental son los siguientes: elementos mayores ± 0.01%; Cs, Tb, Ho, Tm, Lu ± 0.01 ppm; Pr, Sm, Eu, Er, Yb ± 0.03 ppm; Gd, Dy, U, Th ± 0.05 ppm; Sr, Nd, Ta, Ga ± 0.1 ppm; Rb, Nb, Hf ± 0.2 ppm; Ba, La, Ce, Y ± 0.5 ppm; Zr ± 2 ppm; y Pb ± 5 ppm.

Para la determinación de la edad del volcanismo se seleccionó una muestra de ignimbrita de los niveles superiores de la secuencia (muestra YK-37) y se remitió para su preparación y análisis por el método U-Pb en circón a los laboratorios Actlabs (Activation Laboratories Ltd.) en Ontario, Canadá. Los granos de circón fueron separados de la roca mediante procedimientos convencionales usando líquidos pesados y separadores magnéticos, y montados en resina epoxy junto con granos de circones de referencia (TEMORA y 91500). Los granos fueron pulidos y seccionados aproximadamente a la mitad de su diámetro y retratados en imágenes de catodoluminiscencia. El análisis U-Pb fue realizado mediante SHRIMP-II, la cual utiliza un haz primario de O2- ajustado a una intensidad de 4–3.5 nA y genera puntos elípticos de 30 x 35 μ en el objetivo. Los datos fueron procesados de manera semejante a la descrita por Williams (1998) usando el SQUID Excel Macro de Ludwig (2000) (los datos analíticos se muestran en la Tabla S2 del suplemento electrónico). Las incertidumbres dadas para análisis individuales se encuentran en el orden de un sigma y las incertidum-

Figura 2. Figura 2. Mapa geologico regional del valle de Calingasta.

Figura 3. Figura 3. Mapas geologicos de las areas de a) La Alumbrera, b) cerro Mudadero, y c) Las Caletas. Ver la leyenda en la siguiente pagina.

bres en las edades de concordia calculadas son reportadas a niveles de dos sigma. Los diagramas de concordia, los gráficos de densidad de probabilidad y los cálculos de la edad concordia fueron realizados usando el programa ISOPLOT/EX (Ludwig, 1999).

Por accesibilidad y calidad de afloramientos de las unidades que componen al Grupo Choiyoi, se seleccionaron tres zonas de estudio: a) La Alumbrera, b) cerro Mudadero y c) Las Caletas (o El Horcajo) (Figuras 2 y 3). Las unidades más antiguas están expuestas en el área de La Alumbrera (Figura 3a), y las más jóvenes afloran en las áreas del cerro Mudadero (Figura 3b) y Las Caletas (Figura 3c). En orden cronológico comprenden: a) Formación Vega de Los Machos; b) Formación El Palque; y c) Formación Horcajo. La siguiente descripción estratigráfica está basada en el mapeo geológico a escala 1: 10,000 y en el levantamiento de 23 secciones estratigráficas (Rocher, 2014).

Para su análisis geoquímico, el Grupo Choiyoi es separado con base en las características de campo y la petrografía en tres secciones: inferior, media y superior, las que coinciden respectivamente con las formaciones Vega de Los Machos, El Palque y Horcajo. Las mismas no son equivalentes a las secciones definidas por Sato y Llambías (1993) o por Heredia et al. (2002), pero pueden ser homologadas con las definidas por Giambiagi y Martínez (2008).

El Grupo Choiyoi en la porción sur de la Cordillera Frontal de San Juan, comprende una potente secuencia volcánica dominantemente silícica (SiO2>65%) del Pérmico temprano-medio que registra cambios a través del tiempo en el modo de ocurrencia y en la composición química de sus rocas. El aumento en el volumen de los depósitos volcánicos desde coladas, domos e ignimbritas de pequeño volumen hasta flujos silícicos voluminosos y potentes ignimbritas relacionadas a eventos de colapso volcano-tectónico, y la disminución de los sedimentos volcaniclásticos a lo largo de la secuencia, sugieren que los volúmenes emitidos, y probablemente las tasas eruptivas, fueron incrementándose con el tiempo, alcanzando su clímax en los eventos finales. Con base en una nueva edad U-Pb SHRIMP en circones de 265 ± 2 Ma, correspondiente a los niveles más altos de la secuencia, y a edades isotópicas y paleontológicas previas, la duración de la actividad volcánica en el área puede ser acotada a un intervalo de ~25 m.a., durante el Pérmico temprano-medio. Las variaciones en el modo de ocurrencia fueron acompañadas por cambios graduales en la composición, la que varió desde andesítico-dacítica hasta riolítica. Los datos petrográficos y geoquímicos son consistentes con magmas emplazados en una corteza no engrosada, y con una evolución relativamente continua en la que la diferenciación fue mayormente controlada por procesos de cristalización fraccionada. Los patrones de elementos traza no presentan grandes variaciones, y son típicos de series orogénicas, en particular de riolitas de arco magmático en extensión (e.g., zona volcánica de Taupo). Sin embargo, hacia los términos superiores se manifiesta una creciente afinidad composicional con marcos tectónicos de intraplaca. Esta evolución se interpreta como el resultado de la progresiva maduración del sistema de arco junto con la interacción de los productos de subducción con un ambiente extensional. El modelo propuesto para compatibilizar estas observaciones es el de un arco magmático en régimen extensional resultado del retroceso de la placa en subducción (rollback) en las fases finales de la orogenia gondwánica.