La Cuenca cenozoica de Tres Cruces está localizada entre el margen occidental de la Cordillera Oriental y el margen oriental de la Puna, en el noroeste argentino, encontrándose fuertemente deformada por la orogenia andina. El relleno asociado al levantamiento de los Andes, está representado por tres unidades: Casa Grande, Rio Grande y Pisungo. La primera presenta un contacto paraconcordante sobre la Formación Lumbrera, última unidad del postrift del Grupo Salta con espesores que no superan los 300m. La Formación Rio Grande se apoya en discordancia erosiva sobre la formación Casa Grande en la mayor parte de la cuenca con espesores variables entre 800 y 1200m. La Formación Pisungo, presente solo en depocentros aislados, se caracteriza por afloramientos muy aislados, con un techo cubierto por depósitos modernos y un espesor medido en sísmica que supera los 3000m. El paleoambiente evoluciona desde un sistema meandriforme efímero para la Formación Casa Grande hacia un sistema fluvial entrelazado profundo en la Formación Rio Grande, que culmina con un sistema de abanicos aluviales compuestos por flujos de detritos, característicos de la Formación Pisungo. Se evidencia una clara progradación desde un ambiente distal a uno proximal con variaciones en el espacio de acomodación asociadas a cambios en la configuración interna de la cuenca. El análisis estratigráfico secuencial en el sector noroccidental de la cuenca permitió definir 8 superficies limitantes vinculadas con las unidades depositacionales y asociarlas a eventos de deformación. En base a esto, la superficie S1 da comienzo a la depositación de la Formación Casa Grande sobre el Grupo Salta, la superficie S2 da inicio a la depositación de la Formación Rio Grande la cual, es subdividida en inferior y superior en la base de la superficie S3. La superficie S5 marca el inicio de la Formación Pisungo. La superficie S1 marca el inicio de los depósitos de antepaís en el área de Tres Cruces. A partir de la superficie S3 se observa un vínculo directo con el crecimiento de la falla Aguilar, que limita el borde occidental de la cuenca de Tres Cruces y la superficie S5 muestra una interacción con la falla Pisungo, generando una compartimentalización de la cuenca. El análisis estructural permitió, sobre la base de información sísmica y de superficie, identificar estructuras de primer, segundo y tercer orden de jerarquía, interpretar tres secciones estructurales O – E y generar tres reconstrucciones balanceadas para determinar el acortamiento de la cuenca. En base a esto, se interpretó una faja plegada y corrida de piel gruesa con un despegue basal cercano a los 20km de profundidad, la cual es interferida por estructuras heredadas del rift del Grupo Salta y del basamento paleozoico, las cuales interfieren el avance de la faja plegada y corrida a partir de retrocorrimientos de alto ángulo, dando como resultado una configuración muy compleja. Esta interacción entre fallas de doble vergencia genera estructuras tales como triplex, corrimientos superficiales por propagación de falla e incremento de espesor por deformación intraformacional. La retrodeformación balanceada permitió medir el acortamiento en un 10,7%, equivalente a 19.777km en una sección con una longitud inicial de 160.000km en la dirección O – E. Finalmente, la integración de los paleoambientes depositacionales, las superficies de discontinuidad determinadas en función de la estratigrafía secuencial y el análisis de la estructura permitió interpretar cinco episodios dentro de la evolución de cuenca de Tres Cruces: (1) Durante el Eoceno Medio/Superior – Oligoceno un ambiente de antepaís distal vinculado a la Formación Casa Grande. (2) Durante el Oligoceno – Mioceno Inferior un ambiente de antepaís medio a proximal con el desarrollo de la Formación Rio Grande Inferior. (3) Durante el Mioceno Inferior a Medio con el desarrollo de la Formación Rio Grande Superior asociada al levantamiento de la sierra de Aguilar, con el frente orogénico posicionado en la cuenca de Tres Cruces. (4) Mioceno Superior – Plioceno con el desarrollo de la Formación Pisungo en un ambiente de antepaís fragmentado, con una fragmentación de la cuenca de Tres Cruces en subcuencas. Se registra para este momento el mayor tectonismo en la cuenca. (5) Desde el Pleistoceno a la actualidad, la desconexión del área de Tres Cruces del frente orogénico, el cese de la deformación y la depositación de la Formación Mal Paso durante el Pleistoceno en un ambiente de cuenca intermontana.