Ropná a plynárenská oblast Balchaš je geologicky spojena se stejnojmennou sedimentární pánví, jejíž hranice na východě a jihu tvoří zvrásněné struktury dzungarského Alatau , na západě vrásný systém Shu-Ili a v sever - jezero Balchaš . Velikost sedimentární pánve je 540×90×240 km.
Jeho znalosti jsou extrémně slabé. Cílený průzkum ropy a zemního plynu zde nebyl prováděn.
Informace o charakteru úseku vnitřních částí byly získány při průzkumu uhlí .
Povrch premezozoických uloženin se nachází v hloubkách až 1 km, zatímco hlubší zóna je zaznamenána v jihovýchodní části pánve.
Strukturální diferenciace tohoto povrchu je slabá.
Materiálové složení premezozoických hornin ve vnitřních částech pánve není jasné a řada badatelů tyto horniny označuje jako podloží.
Na dolním toku řeky Nebo byla založena hnědouhelná pánev Nižně-Ili, která se vyznačuje uhelným obsahem jurských ložisek s mocnostmi uhelných slojí od 1–2 m do 30–56 m.
Nadložní horniny jsou reprezentovány 300 metrovým souvrstvím štěrkopískových, písčitohlinitých a písčitých hornin paleogénu a neogénu .
Byla identifikována uhelná ložiska Nizhneiliyskoye, Balatokarskoye a Orta-Bakanasskoye.
Uhelné sloje se vyznačují jak místním rozvojem, tak distribucí téměř po celé oblasti pánve. V půdě uhelné sloje jsou roponosné břidlice.
Prudce zmenšená mocnost druho-cenozoické vrstvy ji prakticky vyřazuje z kategorie komplexů slibných pro ropu a plyn .
U svrchnopaleozoických ložisek vyžaduje tento problém cílevědomé nastavení geofyzikálních studií v kombinaci s minimálními požadovanými objemy vrtů.