В пределах бассейна КМА выделено 21 месторождение гипергенных железных руд, которые слагают среднепалеозойские площадные, контактово-площадные, линейные и закарстованные коры выветривания железистых кварцитов курской серии. В допоздневизейское время они подвергались частичному размыву, сформировав на палеорельефе делювиальные, пролювиальные, озёрно-болотные и прибрежно-морские железорудные отложения. Основная масса руд захоронена под раннекаменноугольными отложениями и сосредоточена в линейных и впервые выделенных на месторождениях закарстованных корах выветривания.
Литологические особенности и минеральный состав всех разновидностей железных руд кор выветривания обусловлены неоднократно возобновлявшимися гипергенными процессами, последующим диагенезом в условиях гидроморфного режима и эпигенезом после захоронения их раннекаменноугольными отложениями. Преобладающими минералами являются оксиды и гидроксиды железа, сидерит и бертьерин в различных сочетаниях.
Осадочные железные руды наследуют минеральный состав среднепалеозойского элювия и имеют примесь кварца и силикатов метаморфических пород.
При формировании коры выветривания по железистым кварцитам курской серии происходили накопление полуторных оксидов железа и алюминия и активный вынос кремнезема. Последующие наложенные процессы привели к частичной цементации и разубоживанию руд, понижению в них содержаний Fe2O3 и Al2O3, увеличению концентраций FeO и SiO2, а также привносу Sr, Zr, Ba и As. Распределение малых элементов подчеркивает вертикальную зональность в рудных залежах, наличие в них прослоев выветрелых сланцев и зоны тектонических нарушений.
Богатые железные руды представляют сложный полигенетический комплекс, сформированный в четыре основных этапа: 1 – долатеритный (досреднедевонская кора выветривания), 2 – латеритный (допоздневизейское), 3 – диагенетический (средневизейское (послебобриковское)) и 4 – эпигенетический (поствизейское). На каждом из этапов факторы рудогенеза нашли своё отражение в их минерально-геохимических особенностях и физико-механических свойствах.
На основе разработанной геолого-генетической модели формирования богатых железных руд КМА применены стратиграфический, структурно-
тектонический и литолого-фациальный критерии, которые позволили выделить 12 месторождений, наиболее благоприятных для экологически щадящих эксплуатационных работ методом скважинной гидродобычи в густонаселённых районах, общей массой запасов и прогнозных ресурсов 2,3 миллиарда тонн.