La región de petróleo y gas de Balkhash está conectada geológicamente con la cuenca sedimentaria del mismo nombre, cuyos límites en el este y el sur son las estructuras plegadas de Dzungarian Alatau , en el oeste, el sistema plegado de Shu-Ili, y en el norte - Lago Balkhash . El tamaño de la cuenca sedimentaria es de 540×90×240 km.
Su conocimiento es extremadamente débil. Aquí no se han realizado prospecciones específicas de petróleo y gas.
La información sobre la naturaleza de la sección de las partes internas se obtuvo durante la exploración de carbón .
La superficie de los depósitos pre-mesozoicos se ubica a profundidades de hasta 1 km, mientras que se observa una zona más profunda en la parte sureste de la cuenca.
La diferenciación estructural de esta superficie es débil.
La composición material de las rocas premesozoicas en las partes internas de la cuenca no está clara y varios investigadores se refieren a estas rocas como basamento.
En la parte baja del río O bien, se estableció la cuenca de lignito Nizhne-Ili, que se caracteriza por el contenido de carbón de los depósitos jurásicos con vetas de carbón que varían en espesor de 1 a 2 ma 30 a 56 m.
Las rocas suprayacentes están representadas por un estrato de 300 metros de arena-grava, arena-arcilla y rocas arenosas del Paleógeno y el Neógeno .
Se han identificado los depósitos de carbón Nizhneiliyskoye, Balatokarskoye y Orta-Bakanasskoye.
Las vetas de carbón se caracterizan tanto por el desarrollo local como por la distribución en casi toda el área de la cuenca. Hay esquisto bituminoso en el suelo de la veta de carbón.
El espesor muy reducido del estrato Meso-Cenozoico prácticamente lo excluye de la categoría de complejos prometedores para el petróleo y el gas .
En cuanto a los depósitos del Paleozoico Superior, este problema requiere un establecimiento deliberado de estudios geofísicos en combinación con los volúmenes mínimos de perforación requeridos.