В геологическом отношении территория исследований приурочена к Вилюйской синеклизе, выполненной отложениями юрского, мелового и неогенового времени, и северному склону Алданской антеклизы. Самые древние палеозойские породы кембрийского возраста выходят на поверхность в южной части территории, на Лено-Алданском плато. Они вскрываются долинами небольших правобережных притоков - Лютенга, Менда, в верховье Таммы и др. Древний кристаллический фундамент залегает на глубинах 1-2 и более километров (Геология, 1981).
Осадочные породы кембрийского возраста представлены карбонатными отложениями – известняками, доломитами, мергелями. На размытой поверхности древних карбонатных пород несогласно залегают терригенные отложения юры представленные песчаниками (Геология, 1970).
В геологической истории Центральной Якутии важную роль сыграли глубинные тектонические нарушения, активность которых в течение всего кайнозоя повлияла на формирование морфоструктуры основных геоморфологических уровней. Якутский «разлом» субмеридианального направления прослеживается от устья р.Алдан вдоль Лены, через окрестности г.Якутска и далее до устья р. Ботомы. Его пересекают более мелкие многочисленные тектонические нарушения третьего порядка. На пересечении этих тектонических элементов возникли Кангаласский, Табагинский и Покровский мысы. Многочисленные разломы выделяются в карбонатных кембрийских отложениях, по которым развивался карст. Эти участки являются благоприятными для движения подземных вод (Иванов, 1984).
Геоморфология
Район исследований находится в пределах Центрально-Якутской аккумулятивной равнины с абсолютными отметками от 80-100 до 250-300 м.На юге равнина переходит в Лено-Алданское (Приленское) структурно-денудационное плато Сибирской платформы; на западе и северо-западе - в Вилюйское плато Среднесибирского плоскогорья.
Территория охватывает площадь около 400 км2, на которой выявлены надмерзлотные таликовые зоны мощностью в несколько десятков метров с положительными температурами рыхлых отложений – на тюнгюлюнской террасе и межмерзлотные горизонты подземных вод с нулевыми температурами пород – на бестяхской террасе р. Лены.
Тюнгюлюнская надпойменная терраса (Соловьев, 1959) выделяется морфологически, но не расчленяется по геологическому признаку, так как в большей части разреза бестяхская и тюнгюлюнская террасы сложены одновозрастными отложениями.
Тюнгюлюнская терраса развита на правобережье р. Лены вдоль уступа абалахской равнины. В южной части исследованного района она начинается выше устья реки Лютенга и прослеживается вниз по реке Лене до реки Алдан. Ширина ее изменяется от первых сотен метров на юге, до 45 км на широте Кангаласского мыса. Приповерхностная часть аллювия тюнгюлюнской террасы отличается высокой льдистостью за счет текстурообразующих и повторно-жильных льдов, мощность которых может достигать несколько десятков метров. Отличительная особенность поверхности этой террасы - широкое распространение термокарстовых котловин с булгунняхами.
Бестяхская терраса протягивается вдоль правобережья реки Лены от устья р. Буотамы до р. Алдан. Ширина террасы в устьевой части р. Лютенги составляет 2-3 км, а на широте пос. Намцы – более 30 км. Терраса имеет хорошо выраженный крутой уступ высотой 20-45 м. Отметки ее поверхности составляют 130-160 м и понижаются в северном направлении. Подошвой аллювия на юге террасы служат кембрийские известняки, а в бассейне ручья Улахан-Тарын - юрские песчаники. Коренные породы залегают ниже современного уровня реки Лены. Терраса сложена хорошо отсортированными мелко- и среднезернистыми горизонтально-слоистыми аллювиальными песками с галечником в основании (Камалетдинов, 1982, Иванов 1984; Гриненко и др., 1995). Поверхность террасы имеет сглаженный рельеф с неширокими вытянутыми песчаными грядами эолового происхождения. В южной части территории, где находятся основные источники подземных вод, поверхность террасы осложнена суффозионными цирками, молодыми и древними провальными воронками. Диаметр суффозионных воронок изменяется от 3-5 до 20-30 м, а глубина достигает до 5-15 м. Поверхность террасы расчленена врезанными в нее речными долинами мелких притоков реки Лены и распадками глубиной 10-25 м, пологими возвышениями и редкими озерными котловинами. Характерная форма рельефа – неширокие, вытянутые на северо-запад древние гряды эолового происхождения высотой не более 3-5 м, закрепленные зрелым сосновым лесом средней степени плотности. Многие участки террасы несут следы древних и современных пожаров.
Геологическая история формирования отложений бестяхской и тюнгюлюнской террас весьма сложная. Большинство исследователей бестяхскую песчаную толщу относят к аллювиальным образованиям (Соловьев, 1959; Иванов 1984; Гриненко и др., 1995). Есть и другие мнения, согласно которой эта толща представляет особый тип половодно-ледниковых отложений (Бискэ, 1964); погребенные эоловые дюны (Колпаков, 1973) и др. На геологической карте отложения бестяхской террасы определены как средне-верхнего плейстоценового возраста.