Район детальної розвідки знаходиться на території Артемівського району Донецької області України. Найближча залізнична станція Курдюмівка знаходиться в 5 км на захід від району робіт. У безпосередній близькості від ділянки робіт проходить автошлях Артемівськ-Горлівка (0.3 км). Номенклатура планшета масштабу 1:50 000 - М-37-125-А.
Поряд із Отрадівським родовищем знаходиться Курдюмівське родовище тугоплавких глин, а далі на північний захід (16 км) – Часівоярське родовище вогнетривких глин. Ці родовища експлуатуються відкритим засобом і на їх базі діють потужні переробні підприємства (Часівярський вогнетривкий комбінат та Курдюмівський завод кислототривких виробів). Нижче наведені географічні координати кутових точок ділянки (покладу), що включає Отрадівське родовище.
В орогідрографічному відношенні Отрадівське родовище розташоване на правому крутому схилі річки Бахмутка, яка є правим притоком р. Сіверський Донець. Рельєф району характеризується як байрачно-балочний. Вододіл до якого приурочене родовище, простягається з півдня через сел. Курдюмівка до північного заходу в сторону м. Часів Яр.
Родовище характеризується спокійним рельєфом з загальним зниженням до сходу. Максимальна позначка поверхні родовища складає + 202,9 м, мінімальна - + 190,0 м. Загальний нахил поверхні родовища спостерігається з північного сходу на південний захід. Постійні та тимчасові водотоки безпосередньо на родовищі відсутні.
В промисловому відношенні Отрадівське родовище розташоване в Центральному геолого-промисловому районі, що обумовлює вигоду його економічного положення. В районі родовища розташовані крупні родовища, на яких проводяться видобувні роботи: Курдюмівське, Артемівське тугоплавких глин, Часівоярське родовище вогнетривких глин.
В економічному відношенні район родовища являється індустріально-промисловим. Основні галузі промисловості: вуглевидобувна, хімічна, будівельних матеріалів, машинобудівна та інші; сільського господарства – зерноводство, овочеводство, садівництво.
Клімат району континентальний, характеризується жарким літом та холодною зимою з малим сніговим покровом. Середньорічна температура повітря 7,80С. Середньорічна кількість опадів складає 556 м. Взимку переважають східний та південно-східний вітер, влітку – західний, північно-західний, північний та північно-східний.
У геолого-структурному відношенні ділянку приурочено до південно-західного борту Бахмутської котловини. У його будові беруть участь відклади палеозойської та кайнозойської ератем.
Нижньопермські відклади представлені вивітрелими до глини зеленувато-сірими аргілітами соленосної товщі. Так як свердловини розвідки не мали мети вивчення палеозою та розкрили лише незначні інтервали потужності останніх ( 2,7 м сверд. 75) важко зробити висновок про потужність та елементи залягання соленосної товщі на родовищі. В порівнянні з сусідніми районами соленосна товща в даному районі має північно-східне пологе падіння, погоджуючись з загальною структурою Бахмутської котловини. За даними близько розташованих ділянок, де ці відклади оголюються на поверхні нижньопермський розріз дуже скорочений – пласти кам'яної солі вилугувані повністю, а гіпсові – частково. Уздовж зон вилугування у палеорельєфі відмічаються різного кольору западини, до яких приурочені кайнозойські відклади збільшеної потужності. Саме до цих западин відносяться всі відомі родовища і прояви новопетрівських глин (Часівоярське, Курдюмівське, Отрадівське, Артемівське).
Кайнозойська ератема представлена відкладами палеогенової, неогенової та четвертинної систем.
Палеогенова система (Р). Нерозчленовані відклади межигорської та берекської світ (Р3 mz-br) представлені світло-сірим до білого піском, мілкозернистим, слабо глинистим, рихлим, в нижній частині пісок зеленувато-сірий, глинистий. Склад піску – кварцовий, кварцево-глауконітовий. Розкрита потужність 35 м.
Відклади новопетрівської світи відносяться до продуктивної товщі. Ці відклади представлені виключно континентальними, переважно піщаними утворюваннями з покладами тугоплавких та вогнетривких глин. Верхня частина світи представлена пісками світло-сірого кольору, мілкозернистими. Іноді пісок містить включення окварцованого пісковику або кременевої гальки. Потужність надглиняного піску дуже не постійна і коливається від 0 м до 13,5 м. Глиниста пачка має складну будову і характеризується непостійною потужністю. В верхній частині глини світло-сірі карбонатизовані. Карбонати мучнисті, мілкозернисті слабо сцементовані, розповсюджені у вигляді окремих стягнень, гнізд, конкрецій, прожилків, розміром від мм до 10 см. Карбонатизація глини відсутня, де в розрізі є надглиняні піски.
В середині товщі глини світло-сірі, часто з вохристо-жовтими плямами та полосами озалізнення, рідше темно-сірі, гумусоподібні з углефікованими залишками рослин. Глини тонковідмучені, пластичні, жирні на дотик.
В середині розрізу під глинистою товщею залягає своєрідна ущільнена порода (кварцитоподібний пісковик) потужністю 0,05-0,4 м.
Мінералогічний склад глин складний. Відмічене поєднання різної кількості каолініту, гідрослюди, змішано-шарових утворень з високим домішком бейделітового компоненту. Цей склад в значному ступеню визначає пластичність, вогнетривкість та інші властивості породи.
Місцями в глинистій товщі відмічаються прошарки піску або піску глинистого, потужністю від 0,1 м до 2,0 м. Потужність новопетрівської світи в цілому не перевищує 20 м. Виклинювання новопетрівської світи – ерозійне, поступове.
Четвертинні відклади на площі робіт користуються повсюдним поширенням і представлені субаеральними утвореннями плейстоценового і голоценового віку.
Плейстоценові відклади (Р) утворюють майже суцільний осадовий покрив елювіального та еолово-делювіального генезису (е,vd РI-III), що представлені в розрізі чергуванням малопотужних (0,5 – 1,5 м) горизонтів лесоподібних суглинків та супіску коричневато – бурого кольору і коричневато – сірих, червоно – бурих викопних ґрунтів. Нерідко суглиниста товща містить включення карбонатів у виді щільних конкрецій і псевдоміцелярних розводів, рідше – стягнення кристалічного гіпсу, примазки і плівки чорних гідроокисів марганцю. Сумарна потужність плейстоценових осадків не перевищує 20,0 м.
Голоценові відклади (Н) вінчають розріз осадової товщі площі робіт і представлені переважно горизонтом сучасного ґрунту. Потужність шару складає 0,3 – 0.8 м, у середньому 0,5 м.
Для району робіт характерні дуже пологі форми складчастих структур палеогену-неогену, більш чітко виявлені по відкладах докайнозою. Основною тектонічною структурою є Бахмутська котловинана (субширотного простягання), центральна частина якої складена пухкими піщано-глинистими тріасовими і юрськими осадками, а крила (у межах району родовища) - породами пермі.
Особливості геологічної будови родовищ вогнетривких і тугоплавких глин та їх розповсюдження в західній частині Донбасу (Артемівське, Часівоярське, Курдюмівське, ін. родовища) показує, що існує певна закономірність їх розповсюдження по площі розвитку. Встановлено, що розташування покладів пов’язане з пониженими ділянками допалеогенового рельєфу, утворення яких приурочено до процесів вилугування потужних пластів кам’яної солі та, частково, гіпсу в час відкладу продуктивної товщі. Однак, основне прогинання відбувалося після утворення новопетрівських шарів перед четвертинним періодом. Ці припущення базуються на наступних факторах:
- окремі шари новопетрівських відкладів залягають приблизно паралельно друг другу;
- розмив, який передує відкладам четвертинних порід, знищив товщу новопетрівських відкладів після прогинання, в результаті чого в центрі прогину відмічається найбільш повний розріз новопетрівських відкладів, а на периферії прогину зрізуються усі шари глин.
Вогнетривкі і тугоплавкі глини залягають практично горизонтально в формі лінз або пластових покладів. Гіпсометрія підошви покладів в загальному повторює допалеогеновий рельєф поверхні. Покрівля покладу несе сліди ерозійного розмиву.
Корисною копалиною на Отрадівському родовищі являються тугоплавкі та вогнетривкі глини, які у віковому відношенні відносяться до відкладів новопетрівської світи неогену (N1 np).