Угленосные отложения Букачачинского угольного месторождения занимают площадь 40 км² и окружены магматическими породами, главным образом гранитами, на которые они залегают трансгрессивно. Возраст угленосных отложений может быть определён как верхнеюрский. Общая мощность угленосной толщи достигает 800 м и содержит 4 рабочих пласта (до 5 м) и от 10 до 7 тонких прослоев (до 0,50 м). Отложения состоят в основном из конгломератовидных песчаников, средне- и мелкозернистых песчаников и конгломератов с подчинёнными прослоями углей и сланцев. На основе литологического изучения они подразделяются на 6 свит: «Базальная» — мощностью 150 м (нижняя), Букачачинская — 185 м, Средняя А — 60 м, Средняя В — 105 м, Средняя С — 110 м и Верхняя. Рабочие пласты сосредоточены в Букачачинской свите. Все верхнеюрские отложения имеют моноклинальное падение на северо-запад, и в северо-западной части они срезаны крутопадающим надвигом, простирание которого совпадает с простиранием юрских отложений. Похожий надвиг простирается почти поперёк простирания, разделяя угленосные отложения на два поля — Южное и Северное. Отложения Северного поля (Сиротинская свита) сопоставляются с отложениями Южного поля. На юго-востоке простирается так называемый восточный надвиг, который срезает часть отложений в Северном поле. В регионе установлена альпийская складчатость. Её первая фаза (австрийская) вызвала дислокацию верхнеюрских отложений, исчезновение промежуточных (до третичных) отложений и трещиноватость гранитов. Развитие третичных фаз проявляется в дислокации «оранжевых слоёв» (T1) и в возникновении крутопадающих надвигов. Анализ фаций позволяет утверждать, что юрские отложения формировались в погружающемся пресноводном замкнутом бассейне озёрного типа, режим которого постоянно нарушался обильным поступлением обломочного материала, приносимого потоками из окружающих горных областей.