矿区位于南京市东26公里之周冲村附近。矿区有公路通向汤山镇、龙潭镇，交通方便。
矿区处于桦（墅）—亭（子）复式向斜西段。断层发育，主要为走向断层，对矿层起破坏作用。侵入岩为石英闪长玢岩，分布在矿区东部，侵入硬石膏矿层时，使硬石膏退色、硅化。此外，尚有小的煌斑岩脉，对石膏矿层影响甚微。
石膏矿赋存在周冲村组中，共有石膏矿16层，呈层状、透镜状，总厚400多米，其中主要矿层长1300米，宽1220—1436米，厚117—211米。矿石主要呈细粒—鳞片状、细粒、细粒—隐晶结构，块状、微层理、角砾状及条带状构造。矿石矿物以硬石膏为主（占98%以上），次为石膏。以块状硬石膏品位最高，含CaSO485%以上；角砾状硬石膏品位较低，一般为60%—80%；鳞片状石膏含CaSO4.2H2O为75%—95%。矿石品级为Ⅰ、Ⅱ级品。矿床成因类型为海湾—泻湖边缘相沉积矿床。
1970年初，江苏省地质局第一地质队地质组长胡文鼎等在石佛庵一带普查象山群煤矿时，省革命委员会主任许世友于7月亲自布置了一个钻孔，在孔深251米处的三叠系地层中发现了“大理岩”，后经鉴定为硬石膏矿，随即开展了对石膏矿的普查。至1971年底，共施工12个钻孔。初步查明石膏矿矿体赋存的层位、规模及矿石品位等，于1972年2月提交了《江苏省南京市石膏矿地质勘探年终报告》，探明石膏可供利用的储量2.42亿吨，远景储量11.63亿吨（其中软石膏1221万吨）。这是江苏省境内首次发现的石膏矿床。该矿床的发现，为江苏和邻省寻找三叠系石膏矿床开辟了道路，提供了经验。
1973年，华东地质科学研究所钾盐组、地质一队为了寻找钾盐，对周冲村石膏矿沉积特征进行了研究，于1973年11月提交了《南京周冲地区石膏矿沉积特征研究小结》，对石膏矿赋矿层位的地质时代、岩性、岩相进行了详细划分，对石膏成因进行了研究，为以后的勘探工作进一步提供了地质资料。
为了尽快提交可供矿山开采利用的地质资料，1973年3月，省重工业局要求集中力量加速1—6线块段（长1297.21米，宽约1000米）的地质勘探工作。地质一队胡文鼎、蒙向东、过元勋等采用槽探、钻探进行勘探，至1974年5月结束野外工作。经过普查勘探，共完成槽探3507立方米、钻探27459米、抽水试验孔5个、1∶2000物探测深面积1.29平方公里，于1975年3月提交了《江苏省南京石膏矿区周冲矿段地质勘探报告》，探明石膏矿石储量11.41亿吨，其中可供利用的储量7.22亿吨（其中软石膏200万吨）。1976年1月经江苏省地质局组织审查批准。除水文地质尚需继续工作外，其他资料基本上可满足矿山开采设计的要求。
周冲村石膏矿于1970年7月第一孔见矿后即开始建井，于1984年正式开采，设计年产30万吨，实际年产已达30万吨。是国内最大的国营硬石膏矿山基地之一。现已初步形成开采、加工、产品开发综合性企业。其产品主要有矿石，硬石膏粉，空心石膏板、花墙板等各种板材。销往省内外200多家水泥厂和建筑单位。
周冲村石膏矿的发现，对在三叠系中统地层中找石膏矿是一项重大突破。由于历史原因，在普查初期一孔见矿的情况下，即决定开始建井，造成工作被动。在以后的勘探过程中，由于上级行政领导的干预，钻孔未能按勘探线布置，造成部分钻孔偏线，质量较差。虽经后期补了部分钻孔，但对普查勘探的质量仍有一定的影响，也给国家造成了一些不必要的浪费。从发现矿床到建井开采，对水文地质工作重要性认识不足，矿区水文地质工作开展较晚，水文地质条件又很复杂，给勘探、开采造成被动。