En este trabajo entregamos una primera caracterización de las pinturas rupestres de la cuenca hidrográfica del río Limarí, que se asocian a grupos cazadores recolectores del Holoceno Tardío Inicial (ca. 2000 Ac a 500 DC). A partir de análisis físico-químicos moleculares, como microscopía y espectroscopía Raman, se identifican los pigmentos utilizados en la elaboración de estas representaciones pintadas, además de algunos componentes orgánicos. Los resultados obtenidos se discuten en relación con las dinámicas asociadas a la manufactura de estas representaciones por los cazadores recolectores que las ejecutaron. Finalmente, usando tal información y sobre todo los colores utilizados, se hipotetiza una secuencia cronológica de las pinturas rupestres.