Los perfiles de rayos gamma espectral (SGR) de afloramiento son útiles para la caracterización de análogos de reservorios y para mejorar las correlaciones de perfiles de pozo en subsuelo. Este trabajo analiza afloramientos de la Formación Bajo Barreal (Cretácico superior) en el anticlinal del Cerro Ballena (provincia de Santa Cruz), combinando mediciones de SGR con datos litológicos y mineralógicos. Los afloramientos analizados muestran, en la base, canales pequeños y con baja interconectividad dentro de limoarcillitas silicoclásticas (Sección A, 185 m) que evolucionan verticalmente a canales de mayor escala y mayor conectividad, intercalados con facies finas de planicie de inundación de naturaleza volcaniclástica (Sección B, 270 m). Se realizaron tres perfiles de SGR en una sección de 380 m de potencia usando una separación vertical entre mediciones de 50 centímetros. En los afloramientos se reconocieron trenes verticales de reducción de K y GR total hacia la parte alta de la Sección A, asociados a lavado de K durante la meteorización, con incremento simultáneo del contenido de caolinita, que en conjunto implican un incremento en la tasa de meteorización química hacia arriba en la Sección A. Los trenes de K y GR total identificados en la Sección A permitieron correlacionar el registro del cerro Ballena con perfiles de GR del yacimiento Cerro Wenceslao, en donde los ciclos identificados presentan similar potencia. Complementariamente, utilizando estimaciones paleohidráulicas en el relleno de 41 canales de las secciones A y B, se reconoció incremento en la profundidad de flujo y del ancho del canal, aumento de caudal y del tamaño del área de drenaje de los ríos incluidos dentro de la Sección B, confirmando de manera independiente mayor disponibilidad de agua en el sistema fluvial, así como condiciones de clima más húmedo en la Sección B. Las metodologías utilizadas han demostrado un origen climático a los trenes verticales observados en el perfil SGR, y permiten además establecer que las variaciones observadas en el apilamiento de los canales entre la Sección A y la Sección B están asociadas a cambios climáticos hacia clima más cálido y húmedo.