Magíster en Ciencias, Mención Geología / La Sierra Limón Verde (SLV), ubicada al sur de Calama (22,5º- 22,8°S) es el elemento topográfico más elevado de la Cordillera de Domeyko. Se caracteriza por la ocurrencia de afloramientos de rocas metamórficas, sedimentarias, volcánicas e intrusivas paleozoicas, que forman una serie de slivers o lentes de cizalle limitados por fallas con una probable componente de rumbo y cuya actividad se mantuvo en parte hasta el Cenozoico superior. Aunque la geología de la SLV ha sido motivo de numerosos estudios, el significado tectónico y regional de las unidades que allí afloran es aún incierto. En esta Tesis se presenta un estudio detallado de las unidades pre-mesozoicas de la SLV, basado en un mapeo regional a escala 1:50.000 acompañado de nuevas dataciones U-Pb en circones (por el método LA ICP - MS) de las unidades intrusivas y análisis de las poblaciones de circones detríticos de las unidades metamórficas. La mayor parte de la SLV está constituida por un complejo intrusivo del Paleozoico superior que incluye desde gabros hasta granitos y pórfidos riolíticos, cuyas edades U-Pb en circones permiten separarlos en dos grupos principales: Carbonífero Inferior, (ca. 322 - 325 Ma) y Carbonífero Pérmico (ca. 287 - 300 Ma), estas últimas similares a las obtenidas en los niveles volcánicos de la Formación Agua Dulce, emplazadas en forma sincrónica. Las rocas ígneas de la SLV, que representan eventos reconocidos en otros sectores del cinturón magmático del Paleozoico superior del Norte de Chile, intruyen o cubren en discordancia a secuencias metasedimentarias más antiguas. Éstas fueron consideradas, anteriormente, parte del Complejo Metamórfico Limón Verde formado por rocas de alto grado metamórfico. Esta unidad constituida por esquistos micáceos de granate y anfibolitas afectadas, según estudios recientes por metamorfismo de alta P/T en el Pérmico (ca. 288 Ma) aflora exclusivamente al oeste de la SLV y de la Falla Limón Verde. La unidad más antigua expuesta dentro de la SLV corresponde, en cambio, a una serie de conglomerados monomícticos matriz soportados (Diamictitas de Limón Verde) con edad máxima de depósito de ca. 1.060 Ma (U-Pb LA ICP - MS en circones detríticos) y que probablemente corresponden a depósitos de origen glaciar de edad Neoproterozoica (Criogénica), los cuales representarían los primeros depósitos de este tipo reconocidos en Chile. Junto a ellas, formando también enclaves dentro de los intrusivos del Paleozoico superior, aflora una unidad de metacuarcitas foliadas y metabasitas (Estratos de Pampa Quenante) y otra constituida por grauvacas y conglomerados (Estratos de Cerro Limón Verde) afectadas por metamorfismo de bajo grado y cuyas poblaciones de circones detríticos indican una edad máxima de depósito Ordovícica (ca. 470 - 480 Ma). Su espectro de edades de circones detríticos se puede comparar al de sucesiones sedimentarias del Devónico Carbonífero inferior aflorantes en la Cordillera de la Costa de la región de Antofagasta, aunque una edad más antigua no puede ser descartada del todo. La Tesis incluye, como capítulo final, una discusión en cuanto al significado de las unidades expuestas en la SLV para los modelos tectónicos propuestos para la evolución paleozoica del norte de Chile.