Наталкинское рудное поле, имеющее площадь 40 км², расположено в пределах крупнейшего, в Колымо-Чукотской металлогенической провинции, Омчакского золоторудного узла (площадью 350 км²). Рудное поле ограниченно разломами и состоит из ряда блоков, осложняющих складчатые структуры. Сложено оно нижне- и верхнепермскими осадочными породами общей мощностью 2000м, разделенными по литологическим признакам на ряд свит и толщ. Собственно Наталкинское месторождение представляет собой узкий клиновидный блок, зажатый между Главным и Северо-Восточным разломами. Этот рудоносный блок осложняет крыло синклинали, ось которой испытывает виргацию. В целом синклиналь имеет простую форму с падением крыльев под углом 40-50⁰. Разломы, осложняющие складку, принадлежат к ортогональной и диагональной системам. Преимущественное развитие получили последние, а среди них - структуры северо-западного направления. Главные разломы рудного поля отнсятся у типу структур сжатия и представлены взбросо-сдвигами, обратными взбросами и сдвигами с амплитудами перемещения до 700-800м. Дорудные смещения по рудовмещающим разломам составляют первые десятки метров. Оруденение контролируется серией продольных разрывов крутого падения, сложно сочетающихся друг с другом. На месторождении фиксируются развалы жильного кварца, глыбы с кварцевыми прожилками; аномальные концентрации золота, мышьяка, серебра и вольфрама в первичных и вторичных ореолах рассеяния; отрицательные аномалии кажущегося сопротивления пород и напряженности естественного электрического поля.

Месторождение Наталкинское. Рудоносный блок занимает центральное положение в ряду зональности измененных пород. Зона карбонатизации - преобладающий тип предрудных изменений - последовательно окаймляется зонами серецитизации, хлоритизации и рассланцованных пород с лейкоксеном (микрокристаллических агрегатов оксидов титана - псевдобрукита, рутила,анатаза). Околорудные изменения проявились очень локально и представлены двумя минеральными ассоциациями, пространственно обособленными друг от друга: (адуляр + арсенопирит + апатит + магнетит) и (альбит + пирит + апатит + магнетит). Первая из них характеризует центральную часть рудоносного блока, вторая фланговые участки.

Рудные тела представлены линейными штокверками, образованными, главным образом, прожилками мощностью не более 3см, причем 50% прожилков имеют мощность менее 5мм. На отдельных интервалах в рудных телах присутствуют жилы, часто очень сложной формы, участки прожилково-вкрапленной минерализации. Границы рудных тел (зон) геологически проявлены не отчетливо и определяются по данным опробования. Основным структурным элементом, определяющим сплошность рудных тел, являются стержневые сместители. В зонах динамического влияния последних локализуются золотоносные образования. В штокверках преобладают две системы прожилков: продольная и диагональная, приуроченные к парным сколовым крутонаклонным трещинам. Преимущественным развитием пользуется продольная система прожилков - 60-80% их общего количества.

Руды месторождения относятся к арсенопиритовому минеральному типу, содержание сульфидов в них составляет 3%. Выделяются две продуктивные стадии минералообразования; 70 % золота было отложено в позднюю продуктивную стадию.

Выделяются четыре участка, названные рудными пучками, где рудные тела обогащены, содержат рудные столбы различной формы и размера. Рудные пучки приурочены у местам пересечения рудоносного блока поперечными разломами и круто погружаются на глубину. Важную роль в размещении оруденения играет литологический фактор. Наиболее благоприятные для локализации промышленных руд вулканогенно-осадочные отложения атканской свиты, углисто-глинистые сланцы тасской свиты (Сорг - 2.44%).

Рудные столбы принадлежат к концентрационному типу. Преобладают столбы вытянутой формы, занимающие секущее положение или согласное положение относительно слоистости. Наибольшее количество их обусловленно различными осложнениями трещинных структур - изгибами, пересечениями, ветвлениями и т.п. Достаточно широко распространенны подэкранные рудные столбы и рудные тела. Около 30% последних находятся в скрытом залегании. Часть рудных столбов контролируется дорудными дайками лампрофиров и диоритовых порфиритов. В целом же среднее содержание золота на всю массу разведанных запасов остается постоянным, в то время как мощность рудных тел с глубиной значительно возрастает.