Провинция расположена в южной части Восточной Сибири, в пределах бассейнов Ангары и верхнего течения Лены с почти повсеместным распространением многолетне мерзлых пород мощностью до 300—450 м. Именно в этом регионе в 30-е годы были начаты нефте-газопоисковые работы в Восточной Сибири, в научном обосновании и организации которых большая роль принадлежит И. М. Губкину. Однако только в 1962 г. здесь было открыто первое местоскопление — Марковское, которое возвестило о промышленной нефтегазоносности кембрийских пород, одних из самых древних отложений осадочного чехла. К настоящему времени в провинции открыто несколько газо-конденсатных и газонефтяных местоскоплений. В тектоническом отношении Ангаро-Ленская газонефтеносная провинция соответствует наиболее изученной южной части Сибирской платформы, которая в литературе известна под названием Иркутского амфитеатра (рис. 105). Это громадная по размерам синеклиза (1000 х 500 км), имеющая в плане форму клина между Саянскими горами на юго-западе и оз.

Байкал, Байкальским и Охотским хребтами на юго-востоке и характеризующаяся отчетливым блоковым строением архей-протерозойского фундамента. Блоки фундамента в виде тектонических ступеней (амфитеатра) неравномерно погружаются от горных обрамлений в направлении центральных частей синеклизы. Рассматриваемая синеклиза — область широкого развития кембрийских осадочных пород. Особенность разреза заключается в наличии мощной соленосной толщи нижнего кембрия. Эта толща мощностью от 270 до 1350 м разделяет в осадочном чехле региона под-солевой и надсолевой структурные этажи. Отмечается также развитие интрузивных и эффузивных пород, залегающих в виде мощных (до 100 м и более) пластовых тел — траппов.

К основным тектоническим элементам Иркутского амфитеатра относятся: Присаянская депрессия на западе, где отмечается наибольшее в регионе погружение фундамента — до 6—8 км, Ангаро-Ленская (Прибайкальская) ступень с глубиной залегания фундамента 2—3 км, Непско-Ботуобинская и Байкитская антеклизы. Последняя служит граничным тектоническим элементом между Присаянской депрессией и Тунгусской синеклизой. В разрезе осадочных отложений провинции выделяются три нефтегазоносных комплекса — рифейский карбонатный, вендский терри-генный и кембрийский карбонатный. Местоскопления нефти и газа открыты в различных нефтегазоносных областях: на Непско-Ботуо-бинской (Марковское, Среднеботуобинское, Ярактинское и др. ) и Байкитской (Куюмбинское, Ванаварское и др.