После окончания Великой Отечественной войны геологоразведочная экспедиция Северо-Западного территориального геологического управления приступила к систематическому изучению янтареносности палеогеновых отложений Южной Прибалтики. Детальные геологоразведочные работы в окрестностях Янтарного, произведенные под руководством И. И. Деонисяка, показали, что янтареносная «голубая земля» залегает на глубинах с абсолютной отметкой от -2,31 до -5,58 м, мощность ее уменьшается с юга на север от 8,5 до 5,15 м. Средняя мощность «голубой земли» 7,4 м. Содержание в ней янтаря колеблется от 587 до 1464 г/м3, среднее - 853 г/м3. В 1949- 1957 гг. разведочными работами под руководством М. П. Жаркова были уточнены данные о распределении янтаря, по гидрогеологии района и его инженерной характеристике. Работы завершились открытием новой залежи в районе современного пляжа - Пляжевой.
Пляжевый участок представляет собой пластовую россыпь в песчано-алевритисто-глинистых породах. Мощность залежи 2,9-6,2 м, среднее содержание янтаря 1588-2471 г/м3. Янтареносные породы залегают на глубине 8-10 м и перекрываются песчаными отложениями мощностью от 3,7 до 21,3 м. Вскрышные породы легко размываются, что позволяет удалять их гидромонитором.
Россыпь находится на пляже Балтийского моря и под его дном. Причем на морском берегу она залегает ниже уровня моря. Вскрышные пески янтареносной залежи накопились в течение последних 20 лет. Еще в 1952 г. значительная часть залежи располагалась под морским дном. Пляжевый участок вытянут вдоль берега на 750 и при ширине 150-200 м.
Залежь янтаря не оконтурена. На востоке она ограничена старыми подземными горными выработками. На западе продолжается за пределы береговой линии Балтийского моря на расстояние около 500 м. Здесь янтаре-носная порода обнаруживается на глубине порядка 8 м под покатым склоном. Дальше в море глубина залежи резко увеличивается. На севере границей участка служит огромный конус выноса песчаных отложений, образовавшихся в результате сброса вскрышных пород из действующего карьера.
Месторождение специфично, что создает при его эксплуатации определенные трудности. Вызваны они следующими факторами: а) наличием подпродуктивного напорного водоносного горизонта; б) существованием надпродуктивного горизонта грунтовых вод, имеющего прямую связь с морем; в) расположением залежи янтаря непосредственно на берегу Балтийского моря в пределах искусственного, недавно образованного пляжа. Месторождений янтаря, разрабатываемых в аналогичных условиях, нет. Поэтому эксплуатация Пляжевого участка во многом носит экспериментальный характер. Ненадежность водоупора, подстилающего продуктивную толщу, создает опасность прорыва вод подпродуктивного напорного горизонта в карьер и образования оползней на его бортах. Маркшейдерско-геологический отдел Янтарного комбината под руководством главного гидрогеолога В. В. Борисенко ведет регулярные гидрогеологические и инженерно-геологические наблюдения притока воды со стороны моря.
Пляжевый участок сложен из пород палеогенового, неогенового и четвертичного возраста. Палеогеновые породы янтареносны. В основании разреза, который обнажается в карьере, залегают глинистые и слюдистые пески, переходящие в глины. Они содержат желваки фосфоритов, гальки гравия и кварца, стяжения сульфида железа - пирита. Этот слой носит название «дикой земли». Максимальная его мощность (6 м) приурочена к восточной части участка. В «дикой земле» янтарь встречается редко и только в верхней части.
Выше по разрезу залегает слой «голубой земли». Здесь янтарь почти не изменился до наших дней. Это порода морского происхождения, в которой наряду с глинистыми частицами находится много песчаного материала. При рассмотрении породы в бинокулярную лупу хорошо видны комочки глины, скопления мелких прозрачных зерен кварца, угловатых и окатанных, блестящие листочки слюды, тусклые таблички полевых шпатов и характерные для этой породы зернышки ярко-зеленого глауконита. В средней и верхней ее частях отмечены прослои и линзы кварцево-глауконитовых водоносных песков. Мощность слоя колеблется от 1 до 10,2 м.