La cuenca de Pelotas, ubicada en el sureste de Brasil y este de Uruguay, contiene registros del Terciario y el Cuaternario de abanicos aluviales y sistemas Laguna-Barrera que se superponen lateralmente. Estos sistemas son responsables del desarrollo y la progradación de la planicie costera. Es ampliamente conocido que los cambios en el nivel del mar, controlados por procesos glacio-eustáticos, afectan las barreras, que muestran cambios morfológicos transgresivos (retrogradantes), cuando el nivel del mar sube y regresivos (progradantes) cuando el nivel del mar baja. Estos cambios se reflejan en los sistemas de Laguna-Barrera (I, II y III) Pleistoceno y el sistema Laguna-Barrera (IV) Holoceno. Los depósitos Cuaternarios en Uruguay se pueden clasificar en depósitos transicionales-marinos (Formación Chuy y Villa Soriano) y continentales (Formación Libertad y Dolores). Brasil ha cambiado su enfoque de los aspectos litoestratigráficos hacia el mapeo de sistemas depositacionales en la planicie costera. Esta tesis utilizó este marco conceptual y metodológico para analizar múltiples indicadores y varios registros sedimentarios de la Cuenca de la Laguna de Castillos. Se reconocieron cinco litofacies (LF): LFI, LFII, LFIIl, LFIV, LFV para 20 m en la perforación Barra de Valizas. Desde la base hasta 18 m la LFI y desde 18 m hasta 11 m la LFII, correspondieron a depósitos marinos asociados a la Formación Chuy. En el diagrama de Sahu la LFI indicó depósitos marinos poco profundos. Para la LFII la relación de arenas sobre arcillas aumentó asociado a un ambiente menos profundo, que por su contenido fosilífero se asoció a un estuario. Fe/Ca, Ti/Al y Ti presentaron valores bajos en estas litofacies, indicando poca relación con un ambiente continental y Ba/Al indica que la productividad coincidió con la concentración de materia orgánica y carbonato para la LFI lo cual es consistente con el contenido fosilífero, donde la LFI se asoció a condiciones marinas netas, y la LFII se asoció a ambientes costeros a estuarinos/costeros. La alta concentración de carbonatos favoreció la preservación de organismos calcáreos y se observó una importante corrosión alcalina en frústulos de diatomeas. Ambas litofacies fueron mayores a 45000 a AP, lo cual se puede asociar a condiciones de acenso del nivel del mar hasta 8 msnm, correspondiente al MIS 5e (115.000-130.000 a), donde la asociación fosilífera indicó un aumento de la temperatura y de la salinidad del agua, asociados a la Barrera III. Entre 11 y 4,5 m se registraron depósitos de arenas finas sin registro fosilífero y con una relación baja de Al/Si y Fe/K para la LFIII. El diagrama de Sahu correspondió al campo eólico-playa, asociado a la barrera arenosa holocénica. Para la LFIV entre 4,5 y 1,5 m se registraron limos gruesos pardo rojizos, la relación Fe/Ca y Ti/Al aumentó, indicando condiciones continentales, asociadas a la Formación Dolores. La LFV correspondió al desarrollo de suelo fango arenoso sobre la unidad anterior. Para los perfiles sedimentarios predominan las fracciones limo areno arcillosas, con un destacado registro fósil de moluscos de edad holocénica, que se vincularon a la Formación Villa Soriano y pueden ser interpretados como sistema lagunar IV. Los perfiles de GPR mostraron registros holocénicos de 10 m de potencia, asociados a la Barrera IV y su relación con el sustrato pleistocénico asociados al sistema Laguna-Barrera III. Se identificó un patrón transgresivo/retrogradacional para niveles pleistocénicos, y en niveles holocénicos un patrón regresivo/progradacional y agradacional. Por primera vez se registró la expresión geomorfológica más austral de los sistemas Laguna-Barrera III y IV de la cuenca de Pelotas en el territorio uruguayo. Esta interpretación es clave para entender la evolución regional costera de estos ambientes de transición del escudo uruguayo-riograndense, para una adecuada gestión de estos ambientes de transición.