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La sedimentitas de la Formación Monte León y del sector basal de la Formación Santa Cruz, depositadas durante el Mioceno temprano en el ámbito de la cuenca Austral, registran los cambios tectónicos, oceanográficos y climáticos acaecidos en el extremo sur de América del Sur a comienzos del Neógeno. El estudio sedimentológico y paleontológico integrado de varias secciones expuestas a lo largo de la costa de la provincia de Santa Cruz, identificó condiciones depositacionales que oscilan entre un ambiente de plataforma marina interna-media a ambientes marino-marginales. Mediante el análisis de facies y del patrón de apilamiento estratal, la obtención de edades Sr, y la identificación de la biota asociada (polen, esporas, dinoflagelados, silicoflagelados, foraminíferos, ostrácodos, nanofósiles y macroinvertebrados) se estableció un esquema estratigráfico para estas sedimentitas que permite evaluar el rol de controles eustáticos y tectónicos durante su depositación.El contacto entre la Formación Monte León y la subyacente Formación San Julián, expuesto en el área de Puerto San Julián, corresponde a un límite de secuencia que puede ser correlacionado con el descenso eustático que comenzó a los ~22,6 Ma. Por el contrario, no hay coincidencia entre la progresiva profundización evidenciada por las sedimentitas de plataforma interna a media de la base de la Formación Monte León depositadas durante el Aquitaniano temprano y la continuación del decrecimiento global en el nivel del mar durante este período. El tramo superior de la formación, bien expuesto en la desembocadura del río Santa Cruz y en el Parque Nacional Monte León, está representado por limolitas y areniscas finas con abundante material piroclástico y concentraciones de invertebrados que se correlacionan con un período de estabilidad del nivel eustático ocurrido entre los ~19 y 18 Ma. Las secciones de este tramo exhiben un intervalo transgresivo basal caracterizado por abundantes macroinvertebrados, dinoflagelados, foraminíferos, ostrácodos y nanofósiles que, en conjunto con el análisis de facies, sugieren un ambiente de plataforma interna. La caída eustática acaecida en el Burdigaliano medio (~18 Ma) pudo ser la responsable, en parte, del marcado desplazamiento en la línea de costa hacia el interior de la cuenca, evidenciado por un patrón de apilamiento estratal marcadamente progradacional. Esta etapa culminó con la depositación de facies intermareales en el techo de la unidad y la formación de un nuevo límite de secuencia, representado por los cuerpos canalizados de bases erosivas, que marcan el contacto entre la Formación Monte León y el Miembro Monte Observación de la suprayacente Formación Santa Cruz. El Miembro Monte Observación, de ambiente marino-marginal, se caracteriza por una disminución en la riqueza y abundancia de macroinvertebrados, dinoflagelados, nanofósiles y microfósiles calcáreos, como así también por su retrabajo. En particular, la presencia de foraminíferos retrabajados del Cretácico Tardío sugiere el levantamiento y exposición a la erosión de sedimentitas de esa edad en la región andina.La comparación de los patrones locales de sedimentación con los cambios globales del nivel del mar, sugiere una yuxtaposición de variaciones eustáticas y controles tectónicos locales, durante la depositación de las sedimentitas de la Formación Monte León y del sector inferior de la Formación Santa Cruz. Los controles tectónicos en esta cuenca de antepaís estarían relacionados al desarrollo de la faja plegada y corrida de los Andes Patagónicos ubicada al oeste. Los resultados obtenidos contribuyen a mejorar las correlaciones regionales y globales, como así también amplían el conocimiento acerca de los cambios tectónicos y paleoceanográficos acaecidos a comienzos del Neógeno en latitudes altas del Hemisferio Sur.