Продуктивная толща в северных районах Тунгусской синеклизы начинается с серпуховского яруса нижнего карбона, а в южных – с верхнего отдела каменноугольной системы. В строении толщи участвуют разнообразные песчаники, алевролиты, аргиллиты, прослои глинистых известняков и конгломератов, редко прослои туфогенных пород и туфов. Среди терригенных отложений на разных стратиграфических уровнях и в различных местах появляются пласты угля рабочей мощности. Продуктивная толща формировалась в условиях обширных аллювиальных, заболоченных и озерных равнин. Углеобразование происходило в ранней и поздней перми, но в конце поздней перми климат стал более сухим и угленакопление шло лишь в отдельных болотистых местах. В пределы этой равнины с северо-запада временами вторгалось море, но быстро отступало.
По юго-западной окраине Тунгусской синеклизы верхнепермские отложения отсутствуют, и продуктивная толща заканчивается нижнепермскими отложениями. Мощность продуктивной толщи достигает на северо-западе и в северных районах Тунгусской синеклизы около 1 км, а в южном направлении уменьшается до первых сотен метров.
Вулканогенная толщатриасового возраста занимает почти всю центральную и северо-западную части Тунгусской синеклизы. Отчетливо подразделяется на два комплекса: нижний – туфогенный и верхний – лавовый.
Нижний туфогенный комплекс залегает с резким размывом на верхнепермских отложениях. Сложен туфогенными породами – аргиллитами, алевролитами, песчаниками, мелкообломочными туфами и пеплами. Изредка встречаются прослои горючих сланцев. В более высоких горизонтах туфогеннного комплекса залегают туфы и туфобрекчии в виде линз, с обломками обуглившейся древесины. В отдельных местах встречаются незначительные покровы базальтов. Мощность нижнего туфогенного комплекса до 1.2 км.
Верхний лавовый комплекс распространен в центральных и северных районах Тунгусской синеклизы. Представлен покровами базальтов, чередующихся с прослоями туфов, туффитов и песчаных осадочных пород. Базальтовые покровы иногда распространяются на десятки километров при очень небольшой мощности. Мощность лавового комплекса 2-3 км.
Морские отложения триаса распространены по северной периферии Оленекского поднятия и в Ленно-Анабарском прогибе, где среди терригенных пород-галечников, песчаников, алевролитов, аргиллитов мощностью до 1 км – выделяются все три отдела. Крайне мелководные морские условия в Ленно-Анабарском прогибе обусловились вторжением моря из соседней Верхоянской геосинклинали, располагавшейся непосредственно к востоку.
Юрско-меловой комплекс. На границе триасового и юрского периодов на Сибирской платформе произошло изменение структурного плана. Области погружения переместились на восток, где начала формироваться Вилюйская синеклиза, открывавшаяся в сторону Предверхоянского прогиба. На северо-востоке платформы продолжал развиваться Анабаро-Ленский прогиб. В центральной части платформы в ранней юре существовал весьма пологий Ангаро-Вилюйский прогиб, а на западе и юго-западе в юре прогибались Канская и Иркутская впадины. Тектоническая и магматическая деятельность проявлялась на юго-востоке платформы в пределах Алданского щита.
Юрские отложения занимают на платформе значительные территории в районе Вилюйской синеклизы, в Предверхоянском краевом прогибе, в Анабаро-Ленском прогибе, в субширотном Ангаро-Вилюйском прогибе, в Канской и Иркутской впадинах, а также в глубоких грабенообразных впадинах Алданского щита.
В Лено-Анабарском прогибе юра представлена всеми тремя отделами в морских фациях. Отложения состоят из глин, конгломератов, песчаников, алевролитов, аргиллитов с фауной аммонитов и белемнитов. Общая мощность юрских отложений достигает 1 км.
В Предверхоянском прогибе и Вилюйской синеклизе распространены как морские, так и континентальные отложения. В восточных районах платформы в ранней юре накапливались континентальные песчаные толщи, которые сменились мелководными морскими отложениями. Отложения средней юры представлены континентальными песчано-алевролитовыми и песчано-глинистыми осадками.
Верхняя юра на севере Предверхоянского прогиба представлена морскими и континентальными отложениями, а на всей более южной территории – это континентальные угленосные, песчаные толщи максимальной мощностью около 1 км в центре Вилюйской синеклизы. Здесь сформировался огромный Ленский угленосный бассейн, стоящий по запасам угля на одном из первых мест мире. Верхнеюрская толща здесь состоит из ритмично чередующихся пачек песчаников, алевролитов, глин и угольных пластов, прослеживаемых на большое расстояние. Общая мощность юрских отложений в краевых зонах Предверхоянского прогиба и Вилюйской синеклизы составляет сотни метров, а во внутренних частях достигает 2 км и более.
В пределах Алданского щита располагается ряд впадин – Чульманская, Токинская и другие, выполненные мощной, до 4,5 км, толщей угленосных континентальных юрских и меловых отложений, выделяемых в Южно-Якутский угленосный бассейн.
В поздней юре в пределах Алданского щита происходило формирование огромных базальтовых даек, а так же внедрение гранитоидных и кислых щелочных интрузий, с которыми связано золотое оруденение. Магм-ой активизацией была охвачена в это время и зона Станового прогиба.
В Ангаро-Вилюйском прогибе развита маломощная до 200 м толща преимущественно контин-ых песчаных пород нижн юры. В Канской и Иркутской впадинах разрез контн-ой юры достигает 1,4 км, причем основную часть разреза слагают среднеюрские отл-я.
Меловые отл-я распр-ны только на востоке и севере Сибирской пл-мы, в Усть-Енисейско-Хатангском прогибе, в Лено-Анабарском и Предверхоянском прогибах, а также в Вилюйской синеклизе и во впадинах Алданского щита. В сев-ых р-нах меловые отл-я представлены глинисто-алевролитовыми породами, песчаниками, песками, мергелями, известняками. К краям прогибов происходит замещение более грубыми песчаными породами. М меловых отл-й около 1 км. В Вилюйской синеклизе М меловых отл-ий более 2-3 км. Мел сложен контин-ыми озерно-аллювиальными отл-ями песчаников, песков, алевролитов, аргиллитов. В нижнемеловых отл-ях набл-ются пласты угля, а в верхнемеловых – лигнита.
Кайнозойский комплекс. Палеогеновые и неогеновые отл-ия развиты локально в краевых участках платформы, например на юго-востоке Вилюйской синеклизы, где развиты контин-ые отло-я М до 400 м – это гравелиты, пески, песчаники с примесью углистого детрита и пластами лигнитовых углей до 2-5 м. Возраст этих отл-ий эоцен-неогеновый. На юго-западе платформы распр-ны аллюв-ые, озерные и элюв-ые (кора выветр-ия) отл-я М до 60м.
Попигайская астроблема. На севере Анабарского массива распол-на Попигайская кольцевая стр-ра, имеющая округлую в плане форму диаметром 100 км. Стр-ра находится в области погружения архейских гнейсов. Внутри кольцевого кратера выде-ся еще один диаметром 75 км. В пределах этих 2 вложенных друг в друга стр-р выд-ся своеобразные брекчии и вулканические породы. Внешняя зона кольцевой стр-ры хар-ется надвигами, наклоненными к ее центру. Внутренняя часть стр-ры выполнена брекчиями, состоящими из раздробленных вмещающих пород, испытавших ударный метаморфизм и частичное плавление. Развиты туфоподобные породы, возникшие в рез-те распыления расплавленных при взрыве частиц пород фунд-а и магматиты – это массивные стекловатые породы, слагающие покровы, дайки и инъекционные тела. Материалом для этих пород явились расплавленные при взрыве гнейсы, сланцы, кварциты и другие породы данного региона. Геофизические данные свидет-вуют о раздроблении пород до глубины 1,5-2,5 км.
Попигайский кратер возник, очевидно, в резу-те удара гигантского метеорита, вызвавшего «индуцированный» вулканизм. Возраст кратера конец позднего мела – начало палеогена.
Q отл-ия широко распр-ны на платформе и представлены разл-ыми генетическими типами. В северо-западной части платформы развиты ледниковые отл-ия, южнее сменяющиеся перегляциальными и озерно-аллювиальными осадками. В пределах плоскогорий распр-ны гравитационные и элювиальные отл-ия. В северо-западной половине платформы достоверно установлены 2оледенения: средне- и верхнеплейстоценовое.