Бассейн состоит из грабенообразных впадин, разделенных разломами и горстовыми поднятиями. С севера на юг выделяются прогибы: Ceвepo-Татарский, Центрально-Татарский, Южно- Татарский, Ясноморский. Глубина поверхности фундамента от 7 до 10 км.
Рис. 1. Тектоническая схема Западно-Сахалинского ГНБ:
Выделение фундамента возможно только по геофизическим дaнным. Он образован, видимо, сложнодислоцированными хаотическими аккреционными комплексами триас-раннемелового возраста с включением пород океанического происхождения – вулканогенно-кремнистых глубоководных осадков в сочетании с офиолитовым меланжем.
Осадочный чехол, выполняющий Ceвepo-, Центрально-Татарский и Ясноморский прогибы, расчленяется на четыре структурных комплекса, различающихся по структурно-вещественной и физической xapaктеристикам: верхнемеловой, палеоцен~эоценовый, олигоцен-нижнемиоценовый и среднемиоцен-четвертичный. Последний в Центрально~ Татарском и Ясноморском прогибах состоит из трех подкомплексов, разделенных несогласиями: cpeдне- верхнемиоценового, нижнеплиоценового и верхнеплиоцен-четвертичного.
Верхнемеловой комплекс изучен слабо, он образован уплотненными ocaдочными и вулканогенно-осадочными отложениями мощностью 1,0-2,5 км.
На поверхности комплекс представлен сменяющимися с юга на север морскими, лагунными и субконтинентальными толщами. Палеоцен-эоценовый комплекс, сложенный преимущественно континентальными вулканогенно-осадочными породами мощностью до 1,5 км, выполняет узкие протяженные грабены. Олигоцен-нижнемиоценовый комплекс мощностью от 0,5 до 4,0 км погружается в восточном направлении, его подошва нарушена сбросами, образующими горсты и грабены. Олигоценовая часть, выполняющая грабены и мульды, сложена туфогенными, глинистыми и кремнистыми отложениями, нижнемиоценовая – вулканогенно-осадочными породами, перекрывающими сплошным чехлом нижележащие образования. Среднемиоцен-четвертичный комплекс имеет мощность от 0,1 до 5,0 км, слабодислоцирован и почти не нарушен разрывами.
Весь верхнемел-неогеновый осадочный разрез Западного Сахалина и Татарского пролива принадлежит осадочной террасе перед фронтом Сихотэ-Алиньского окраинно-континентального вулканического пояса.
Эта толща содержит продукты разрушения вулканических пород, источником которых является Сихотэ-Алиньский пояс, отдельные горизонты имеют флишоидное строение.
Геодинамическая эволюция. Западно-Сахалинский ГНБ сформирован отложениями палеоцен-нижнемиоценовых дуготыловых рифтовых впадин, наложенных на состоящее из хаотических аккреционных комплексов основание, и среднемиоцен-четвертичными отложениями надрифтовых депрессий.
Шеин В.С., Игнатова В.А. Геодинамика и перспективы нефтегазоносности осадочных бассейнов Дальнего Востока. - М.: ВНИГНИ, 2007. - 296 с. -ил. 74. - табл. 20