The Itararé Group is interpreted as a glacial-influenced unit filling glacial valleys in the central-eastern region of Rio Grande do Sul. The present work detail the filling of one of these depressions, known as Leão depression, between Butiá and Rio Pardo cities. The methods used for this investigation were the faciological and geophysical well-log analysis and the elaboration of stratigraphic sections from six stratigraphic wells. Two sections were elaborated from these wells: NW-SE-E and SW-NE oriented. From the faciological analysis, this unit was interpreted as the evolution of a fan delta system comprised by four units or facies associations: (A1) Distal delta front and slope; (A2) Pro-delta; (B) Proximal and distal shelf systems; (C) Estuaries. The stratigraphic evolution can be unraveled by the faciological and gamma rays stacking patterns. It was observed that the development of this depositional system presents a hierarchical progradational–retrogradational stacking pattern in three systems tracts: Lowstand, transgressive and highstand system tracts. Data integration do not indicate a direct relationship between the ice action and the filling of this valley. Otherwise, glacial influence is attested only by dropstones at restricted stratigraphic levels, interpreted as some floating ice blocks along the sedimentation.O Grupo Itararé na região centro-leste do Rio Grande do Sul é interpretado como uma unidade glácio-influenciada preenchendo vales glaciais. O presente trabalho detalhou o preenchimento de um destes baixos do embasamento entre os municípios de Butiá e Rio Pardo conhecido como depressão do Leão. Os métodos utilizados para essa investigação foram a análise faciológica e a elaboração de seções estratigráficas a partir de seis poços estratigráficos. A partir destes poços foram elaboradas duas seções: uma com direção NW-SE-E e outra SW-NE. A partir da análise faciológica esta unidade foi interpretada como a evolução de um sistema de leques deltaicos (fan deltas) que foi subdividido em quatro unidades ou associações de fácies: (A1) Frente deltaica distal e talude; (A2) Pró-delta; (B) Sistemas plataformais proximais e distais; (C) Estuários. A partir do empilhamento faciológico, assim como os padrões identificados nos perfis de raios gama pode-se compreender a evolução estratigráfica desta unidade. Observou-se que a evolução desse sistema deposicional apresenta um padrão de empilhamento progradacional – retrogradacional hierarquizado em três tratos de sistemas: Trato de sistemas de nível baixo; trato de sistemas transgressivo; e trato de sistemas de nível alto. A partir da integração dos dados, não foi possível observar uma relação direta entre a ação do gelo e o preenchimento destes vales. Sendo sua influência atestada apenas à ocorrência de alguns blocos de gelo flutuantes ao longo da sedimentação, essa interpretação se dá pela identificação de clastos caídos em níveis estratigráficos restritos.