A partir de datos superficiales y geofísicos se estudiaron las distintas unidades aflorantes y no aflorantes acumuladas en la fosa de Loncopué. Esta cuenca ha tenido una fase reciente extensional evidenciada por fallamiento normal que afecta materiales cuaternarios postglaciarios y controla la efusión de campos volcánicos fisurales. Un sistema de fallas occidental asociado al emplazamiento de grandes estratovolcanes y complejos caldéricos sobre la cordillera principal, un sistema de fallas axial dominado por la presencia de pequeñas cuencas transtensionales y un sistema de fallas oriental que afecta el sector interno de la faja plegada y corrida del Agrio, controlan la subsidencia en esta depresión alojada en el frente andino. Además de actividad neotectónica, estos sistemas muestran localmente actividad paleosísmica que indica sismos de magnitudes superiores al registro instrumental disponible. El origen de estos sismos parece concentrarse básicamente en el sector oriental, donde la subsidencia es máxima. La fosa de Loncopué está formada en profundidad por una serie de depocentros aislados, que coinciden espacialmente con los principales sistemas de fallas reconocidos en superficie. Estos depocentros alcanzan localmente los 8 km de profundidad, albergando secuencias relativas a los primeros estadios de apertura de la cuenca Neuquina, secuencias oligo-miocenas ligadas a la cuenca de Cura Mallín, cuyos productos de hallan fuertemente invertidos y expuestos en el ámbito andino hacia el norte y secuencias relativas al arco plioceno que se estableció en la región antes de retraerse hacia el sector chileno en el Cuaternario. Transectas estructurales balanceadas a las diferentes etapas de evolución tectónica del piedemonte neuquino, muestran que el colapso de la estructura compresiva cretácica-eocena ha sido el principal factor asociado a la formación de este rasgo. Dos etapas extensionales (Oligo-Mioceno y Plioceno a la actualidad) han actuado en esta región, separadas por un evento de inversión tectónica. Finalmente, tres transectas estructurales realizadas entre los 36º y los 39º de más de 300 km de longitud cada una, que cruzan el orógeno andino, arrojan valores de acortamiento variable que muestran que los máximos acortamientos se alcanzan en el frente emergente de la cordillera principal, en los sitios en los cuales no se desarrolla la última fase extensional de la fosa de Loncopué.