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La Cuenca de Gastre ubicada a centenares de kilómetros del margen de subducción, constituye una de las mayores cuencas intermontanas desarrolladas dentro del antepaís fragmentado patagónico. Su origen en el Mioceno medio se encuentra estrechamente vinculado a estructuras contraccionales las cuales exhumaron bloques de basamento premioceno y configuraron el espacio necesario para la acumulación y preservación de un registro sedimentario continuo desde el Mioceno a la actualidad. El presente estudio analiza el relleno neógeno de la Cuenca de Gastre evaluando la relación entre los principales factores que intervinieron en la evolución dinámica de la cuenca y el registro estratigráfico/sedimentario. Sobre la base de un análisis estratigráfico, sedimentológico y estructural se pudo dividir el relleno en etapas pretectónica, sintectónica y postectónica, acotadas temporalmente con edades preexistentes. La etapa pretectónica (Mioceno inferior tardío) se corresponde con un evento de subsidencia regional asociado a la flexión del antepaís, con influencia de volcanismo explosivo en ambientes sedimentarios de bajo gradiente. La etapa sintectónica (Mioceno medio) coincide con la estructuración de la Cuenca de Gastre donde se conformaron depocentros aislados en los cuales se desarrollaron sistemas lacustres efímeros. La etapa postectónica (Mioceno medio -Plioceno) abarca el periodo depositacional caracterizado por grandes lagos bajo influencia de volcanismo explosivo hasta el desarrollo de ambientes aluviales y sistemas fluviales entrelazados. Esta última etapa marcó la merma abrupta del aporte volcaniclástico que caracterizó a las sucesiones miocenas del ámbito nordpatagónico y el pasaje del óptimo climático mioceno al periodo de aridización, producto del levantamiento de los andes.