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El objetivo de este trabajo es caracterizar la composición mineralógica y geoquímica del ocre asociado a restos humanos de unos 3800 años de antigüedad, en una cueva ubicada en el campo volcánico Pali Aike (Santa Cruz). Los resultados de espectroscopía Raman sobre estos ocres muestran presencia de yeso y hematita. Las altas concentraciones de azufre y las relaciones molares de azufre/calcio obtenidas por µXRF también apoyan el registro de yeso. La presencia de dicho mineral en la preparación de pinturas rojas no se registra en otros contextos arqueológicos del área (i.e., arte rupestre y material de molienda), ni en los basaltos frescos o alterados de la cueva. De estos resultados, se interpreta que la inclusión de yeso para la elaboración de ocre debió ser intencional, tal vez por sus características reológicas, a saber, plasticidad, adherencia y rigidez en el secado. Las propiedades bactericidas del yeso también pudieron haber contribuido a su elección como aditivo. La ubicua presencia de minerales asociados a facies evaporíticas enmárgenes de lagunas efímeras y permanentes del campo volcánico Pali Aike plantea la posibilidad de un aprovisionamiento local e inmediato de yeso por parte de las poblaciones humanas pasadas. La combinación de yeso y hematita para la preparación de pinturas rojas se registra en otro entierro localizado a unos 230 km al norte, para el mismo rango temporal. Estos resultados analíticos apoyan hipótesis previas, vinculadas con grandes redes de interacción y movilidad de grupos humanos en el sur de Santa Cruz para comienzos del Holoceno tardío.