На площі району повсюдно розвинуті усі свити середнього карбону; нижньопермські поклади оточують район з півночі та півдня; незначний покрив (до 10 м) четвертинних суглинків і глин розвинутий головним чином на височинах водорозділів та схилах балок (мал 1.2)
Мал.1.2 Геологічна карта Центрального вугленосного району
1-3 – нижня пермь: 1 – артемівська світа, 2 – микитівська свита, 3 – картамиська свита; 4 – граничні вапняки свит карбону (а – на карті, б – на розрізі); 5 – вугільні пласти (а – робочі, б - неробочі); 6 – розривні порушення (а – на карті, б – на розрізі); 7 – границі марок вугілля; 8 – шахти; 9 – пісковики; 10 – аргіліти і алевроліти.
I – XIII – основні насуви: I – Північний, II – Диліївський, III-IV – Рум’янцевські 1 і 2, V – Калінінський; VI – Байракський, VII – Булавінський, VIII – Головний, IX – Артемівський, X – Чегарський, XI – Горлівський, XII – Брунвальський, XIII – Осьовий.
Породи кам’яновугільного віку представлені пісковиками, алевритами і алевролітами, вапняками, вугіллям (табл.1.1). Потужність їх сягає 2200м.
Таблиця 1.1. – Вміст порід вугленосної товщі в кам’яновугільних покладах району по свитам:
| Свита | Вміст, % | ||||
| пісковики | алевроліти | аргіліти | вапняки | вугілля | |
| С25 | 41,4 | 32,7 | 21,7 | 1,4 | 2,8 |
| С26 | 51,2 | 36,5 | 8,0 | 2,2 | 2,1 |
| С27 | 24,7 | 50,7 | 20,8 | 1,9 | 1,9 |