Regiunea de petrol și gaze Balkhash este legată geologic de bazinul sedimentar cu același nume, ale cărui limite în est și sud sunt structurile pliate ale Dzungarian Alatau , în vest - sistemul pliat Shu-Ili, iar în nord - Lacul Balkhash . Dimensiunea bazinului sedimentar este de 540×90×240 km.
Cunoștințele lui sunt extrem de slabe. Prospectarea țintită a petrolului și gazelor nu a fost efectuată aici.
Informații despre natura secțiunii părților interne au fost obținute în timpul explorării pentru cărbune .
Suprafața depozitelor premezozoice este situată la adâncimi de până la 1 km, în timp ce o zonă mai adâncă se remarcă în partea de sud-est a bazinului.
Diferențierea structurală a acestei suprafețe este slabă.
Compoziția materială a rocilor premezozoice din părțile interioare ale bazinului nu este clară, iar un număr de cercetători se referă la aceste roci ca subsol.
În cursul inferior al râului Sau , a fost înființat bazinul de lignit Nizhne-Ili, care se caracterizează prin conținutul de cărbune al zăcămintelor jurasice cu straturi de cărbune variind în grosime de la 1–2 m până la 30–56 m.
Rocile de deasupra sunt reprezentate de un strat de 300 de metri de nisip-pietriș, nisip-argilă și roci nisipoase din paleogen și neogen .
Au fost identificate zăcămintele de cărbune Nizhneiliyskoye, Balatokarskoye și Orta-Bakanasskoye.
Straturile de cărbune se caracterizează atât prin dezvoltarea locală, cât și prin distribuție pe aproape întreaga zonă a bazinului. Există șisturi bituminoase în solul stratului de cărbune.
Grosimea puternic redusă a stratului mezo-cenozoic îl exclude practic din categoria complexelor promițătoare pentru petrol și gaze .
În ceea ce privește zăcămintele din Paleozoicul superior, această problemă necesită o stabilire intenționată a studiilor geofizice în combinație cu volumele minime de foraj necesare.