В горизонте сарматского яруса установлены залежи обогащенных тяжелыми минералами песков. Всего выделено три параллельные залежи, простирающиеся в направлении с запада на восток. Разделяются они между собой в плане полосами песков шириной в несколько сот метров. Местной сетью эти широтные залежи разделяются па западный, центральный и восточный участки. В поперечном сечении каждая из рудных залежей, залегающих почти горизонтально, с небольшим наклоном (2-10°) на северо-восток, представляет собой выпуклую линзу, быстро выклинивающуюся в северном и южном направлениях. Центральная часть залежи имеет максимальную мощность и наиболее высокое содержание полезных минералов.
В краевых частях как по, так и по падению залежи и мощность и содержания тяжелых минералов уменьшаются.
В вертикальном сечении залежей, кроме того, выделяется по два рудоносных пласта — верхний и нижний. Верхний пласт сложен мелкозернистыми песками сарматского яруса, а нижний — тонкозернистыми, более бедными песками полтавской свиты. Нижний пласт залегает верхним либо непосредственно, либо отделяется песков. Как правило, добывается и идет па переработку только более и более благоприятный в технологическом отношении верхний рудоносный пласт сарматских песков. Рудные минералы в них крупнее, чем в нижележащих песках; размер зерен (в мм) 0,09-0,12, рутила 0,11-0,14, ильменита 0,12-0,15, 0,16-0,18. Циркон обладает высокой степенью чистоты, содержит минимальное количество элементов-примесей (железо, титан, алюминий, кальций и др.). Получаемый при обогащении песков концентрат по содержанию диоксида отвечает уровню мировых стандартов.
Непосредственно на размытой коре выветривания залегают глинистые отложения среднего палеогена мощностью 35-40 м. Затем идет горизонт верхнего палеогена мощностью 3-35 м (в среднем 16 м), представленный песками внизу и алевритовыми глинами вверху разреза. На этих глинах залегают тонкозернистые кварцевые пески полтавской свиты верхнего палеогена, обогащенные тяжелыми минералами. Мощность их колеблется от 0 до нескольких десятков метров. На полтавских песках залегают мелкозернистые кварцевые пески сарматского яруса неогена, в которых линзообразные залежи песков, обогащенных цирконом, рутилом, и другими минералами. Выше их перекрывают глинистые отложения этого же яруса, мощность которых в среднем 9 м. Па них залегает толща четвертичных глин, суглинков, почвы общей мощностью около 30 м.
Для них характерны следующие особенности: 1) характер рудных залежей, резкое преобладание их длины над шириной мощность; 2) отчетливая горизонтальная очень пологая слоистость рудных песков, подчеркнутая скоплением тяжелых минералов; 3) существенно кварцевый состав продуктивных, сложенных преимущественно мелкозернистым кварцем с небольшим (до 20%) количеством глины; 4) комплексный характер россыпей, преобладание в составе их тяжелой фракции весьма устойчивых, хорошо минералов: ильменита, рутила, циркона, ставролита, турмалина. Распространены в небольших количествах хромит, монацит, амфиболы, пироксены и др.
Из него делают оболочки, корпусы для урановых стержней, для так называемых — тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Поэтому цирконий часто называют «одеждой» для урана. Цирконий и его самые различные соединения стали применяться и во многих других отраслях техники и промышленности: в металлургии, в производстве различных сплавов, огнеупоров, стекла, в легкой промышленности и т. д.
В отличие от циркония гафний — один из самих сильных поглотителей нейтронов. Он почти не пропускает их через себя. Это его свойство используется для создания регулирующих стержней атомных реакторов на тепловых нейтронах, а также для сооружения защитных оболочек. Соединения гафния применяются и в других областях, в частности в жаропрочных сплавах и т. п.
Помимо того, что циркон является главным минералом для получения циркония, гафния и их соединений, сам он в виде так называемого песка, точнее, концентрата, содержащего 90% и более мелкозернистого циркона, очень широко применяется для производства противопригарных обмазок, различных огнеупоров, керамики, абразивов, и др. Для этих целой идет неизмеримо больше циркона, чем для получении чистого циркония и попутного гафния. Миронов производство концентратов достигло к середине 80-х годов почти 750 тыс. т в год и продолжает расти.