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Presentamos los primeros resultados de los análisis físico-químicos realizados sobre pinturas rupestres de la localidad arqueológica La María, provincia de Santa Cruz. Implementamos un estudio microestratigráfico, el cual constituye una vía novedosa para el estudio de los pigmentos en el arte rupestre de la Patagonia meridional. Dicho abordaje incluye el análisis por microscopía electrónica de barrido con análisis elemental por espectroscopia dispersiva de rayos X y microespectroscopia Raman. Así, caracterizamos en términos elementales y moleculares los principales conjuntos tonales registrados en la localidad (rojos, blancos, amarillos y negros). Los resultados indican que la composición de las pinturas es heterogénea aun al interior de cada conjunto cromático. Se destaca el uso como pigmento de distintos óxidos de hierro para las pinturas rojas y amarillas, el empleo de óxido de manganeso y carbón para el negro y de sulfato de calcio y probablemente caolinita para el blanco. Asimismo, en algunos casos se habría empleado el yeso como carga. Por último, se describen los alcances, límites y desafíos futuros de esta investigación., In this paper, the initial results of the physico-chemical analyses of the rock art of the La Maria archaeological locality, Santa Cruz province, are presented. A micro-stratigraphic approach, a novel methodology for the study of pigments in Southern Patagonia, was implimented. Samples were analyzed using scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy and micro-Raman spectroscopy. This methodology enabled the main colors found in the locality (red, white, yellow and black) to be characterized in elemental and molecular terms. Results show that the composition of the paintings is heterogeneous, even within each tone. These data highlight the use of different iron oxides as pigments for red and yellow paintings. Manganese oxide and charcoal were used for black and calcium sulfate -- and probably kaolinite -- for white. In addition, gypsum was used as a filler in some cases. Finally, thescope, limits and future challenges of this research are discussed., Facultad de Ciencias Naturales y Museo