四户石膏矿位于邳州市市府北部四户一带，与山东省苍山县为邻。从矿区向南35公里至邳州市与陇海铁路相连接，向南西可与京杭大运河相通，公路四通八达，交通方便。
矿区处于东西向展布的底阁—四户断陷盆地东段，向西延伸到山东省境内。石膏矿赋存在下第三系官庄组二段中部含膏岩系中，有五个矿层，呈单斜产出，走向295°—305°，倾向北东，倾角2°—10°。控制矿层长2625—16300米，宽2650—6400米，单矿层平均厚度12.03—18.62米，5层矿层平均总厚度70米。其中Ⅲ矿层规模最大，其次为Ⅳ、Ⅱ矿层。矿石矿物成分主要为石膏，次为硬石膏。矿石工业类型主要为石膏型（占矿区总储量的90%），少量硬石膏型、硬石膏—石膏型及石膏—硬石膏型。矿石的自然类型主要为角砾状矿石、块状矿石，次为条带状矿石，少量纤维状矿石、雪花状矿石。矿石含CaSO4·2H2O+CaSO4一般在60%—95%，各矿层品位沿走向、倾向变化不大，普查区内矿石总平均品位69.40%，其中Ⅰ级品占35%左右；西部董家矿段平均品位76.04%，大部分为Ⅰ级品。矿床成因类型属内陆湖相沉积矿床。
四户地区含膏地层是在找煤工作中发现的。1973—1974年，江苏省煤田地质勘探团四营在物探八营及地震一队配合下，在邳北开展地质、物探找煤工作，先后施工9个钻孔，编制了基岩地质构造图及新生界地层等深线图，提交了《徐州东郊地区找煤小结》，在邳8孔下第三系泥岩中见有多层石膏，为在该地区普查石膏矿提供了信息。1973年5月—1976年10月，江苏省地质局区域地质调查队三分队在开展1∶20万徐州幅区域地质调查时，将四户地区划归韩庄—四户地堑，将下第三系官庄组之岩性与山东省蒙阴地区官庄组岩性进行对比，在其中部见夹透镜状、条带状或线状石膏。1976年底—1980年初，江苏省地质局区域地质调查队进行1∶20万江苏省区域地质调查总结，提交了《江苏地质通论》，报告中将四户地区划归敬安—四户坳陷，指出坳陷内官庄组中赋存有石膏矿，为以后寻找石膏矿进行了预测。1978年2—12月，江苏省煤田地质勘探队在睢宁—邳州市地区普查找煤时，通过钻探、地震、电法等工作，进一步证实四户地区官庄组中夹有石膏。
1978年底，江苏省地质局第五地质队技术负责人高德友，到山东苍山底阁石膏矿考察开采情况，回队后根据资料分析，预测邳州市北部有较好的成膏远景。1979年在编制年度地质工作计划项目建议书中，提出邳北石膏矿普查项目。
1980年，徐州市地质勘探队根据前人资料和四户西部相邻的山东省底阁石膏矿区的找矿经验，经过分析研究，认为山东境内第三系膏岩盆地有可能延伸到江苏省境内的四户地区。在徐州市政府的大力支持下，孙大亮、王天枢、路振亚等于1980年3月在邳北四户地区开展了普查找矿工作，5月在王岗子村南施工的第三个钻孔（ZKO—3号孔）中发现了有工业价值的石膏矿层，其后按2000×400—500米的勘探网度进行了普查，到1981年底，在27平方公里范围内（东西长9公里，南北宽3公里），初步了解了地层、构造形态，矿层的产状、规模、分布方向及石膏的含量，获得远景地质储量11亿吨。显示了四户石膏矿规模大、质量优、埋藏浅、地质条件简单、易于开采，具有很高的经济价值。
为了满足建材工业发展的需要，根据建材部苏州第一非金属矿山设计研究院的意见，徐州市地质勘探队技术负责王天枢、路振亚、丁义侠、卜宽伦、冯昭景等，于1982年3月1984年4月在四户石膏矿区西段董家矿段开展勘探工作，控制范围东西长2.4公里，南北宽2公里。1984年提交了《江苏省邳县四户石膏矿区董家矿段详细勘探地质报告》，基本查明了矿段内地质构造情况及负300米标高以上的矿层，提交了石膏矿石储量2.69亿吨，其中可供利用的储量1.97亿吨，暂不能利用储量7241万吨。另外还估算了负300米标高以上矿石远景储量20亿吨，负500米标高以上矿石远景储量达40亿吨。提交的报告可作为矿山设计依据。
根据江苏省地质矿产局的要求，江苏省地质矿产局第五地质大队（简称地质五队）徐世英、李仅芳、崔文敬等于1984年5月—1987年5月，在徐州地质勘探队工作的基础上，先后对邳州市四户石膏矿区的堌珊矿段、铁富矿段、楚墩矿段、找埠矿段进行地质普查，普查面积达78.75平方公里（东西长22.5公里，南北宽3.5公里），于1987年12月提交了《江苏省邳县四户石膏矿区普查地质报告》，求得负370米标高以上石膏远景储量44.42亿吨，其中纤膏3.67亿吨。为以后择优详查、勘探提供了可靠的依据。
为振兴地方经济，将资源优势转化为经济优势，1988年邳州市砂石公司与江苏省地质矿产局地质技术开发公司联合投资，委托地质五队对铁富矿段的周楼地段进行详查和勘探。地质五队倪如训、尹继昌、李仅芳于1988年7月到该地进行详查，1989年4月转入勘探。于1990年提交了《江苏邳县四户石膏矿铁富矿段周楼地段勘探地质报告》，控制矿体东西长1160米，南北宽801米，提交负270米标高以上石膏矿石可供利用的储量6783万吨，其中纤膏384万吨。
江苏省徐州市煤炭工业公司马庄煤矿，根据徐州市委和邳州市人民政府的批复精神，委托地质五队对江苏省四户石膏矿楚墩矿段兴墩地段进行详查。1991年10月李仅芳、宗德林等到该地区开展工作，于1992年9月提交了《江苏省邳州市四户石膏矿楚墩矿段兴墩地段详查地质报告》，控制矿体东西长1807.5米，南北宽1587.9米。提交负270米标高以上石膏矿石可供利用的储量10483万吨，其中纤膏483万吨。
四户石膏矿经过普查勘探，累计探明石膏矿矿石储量4.42亿吨，其中可供利用的储量3.69亿吨，暂不能利用储量7241万吨，负370米标高以上石膏远景储量44.42亿吨。查明四户石膏矿矿石储量大、矿层埋藏浅、矿石质量优，矿区交通方便，易于开采。该矿于1982年11月在董家矿段南部边缘动工建井，至1985年底建成竖井一座，现年产矿石20万吨。矿石销路好，经济效益较高。