Данный памятник природы уникален тем, что в невысоких (2-3 м) обрывах левого берега реки Малый Узень вскрываются отложения голоценового возраста. На местах стоянок древнего человека (неолит и энеолит) обнаруживается значительное количество остеологического (костного) материала крупных четвертичных млекопитающих. Местонахождение "Варфоломеевка" уникально концентрированным скоплением остатков животных, в основном млекопитающих — современников человека эпохи неолита, и может изучаться как комплексный, весьма своеобразный объект. К тому же, в связи с исчезновением или недоступностью многих местонахождений четвертичных млекопитающих в пределах Саратовской области, этот объект остается единственным достоверным захоронением остеологического материала древних млекопитающих на территории Саратовской области. При проведении соответствующих исследований можно сделать выводы о видовом разнообразии континентальных позвоночных в пределах Поволжья в различные периоды четвертичного времени и, что весьма существенно, проследить особенности миграции представителей тех или иных групп животных (млекопитающих, рептилий и птиц) на протяжении длительного времени. Последние наблюдения весьма актуальны при реконструкции климатических условий прошлого и для прогноза подобных изменений на ближайшее будущее.

В невысоких (2-3 м) обрывах левого берега реки Малый Узень вскрываются отложения голоценового возраста. На местах стоянок древнего человека (неолит и энеолит) обнаруживается значительное количество остеологического (костного) материала крупных четвертичных млекопитающих. На сегодняшний день, единственное достоверное местонахождение остеологического материала млекопитающих.

Данный объект позволит, при проведении соответствующих исследований (сборов), представить информацию о видовом разнообразии континентальных позвоночных в пределах региона в отдельные моменты четвертичного времени и, что весьма существенно, проследить тенденции в миграции представителей тех или иных групп животных (млекопитающих, рептилий и птиц) на протяжении длительного времени. Последние наблюдения весьма актуальны при реконструкции климатических условий прошлого и для прогноза подобных изменений на ближайшее будущее.

В геологическом разрезе выделены следующие основные интервалы (описание сверху вниз).

Голоцен. Почва темно-серая, коричневая, до черной. Мощность 0.15 м.

Верхний плейстоцен-голоцен. Суглинок, серо-коричневый, желтоватый, монотонно окрашенный, вмещающий многочисленный остеологический материал различной степени сохранности: обломки крупных костей, рогов, черепов крупных и мелких млекопитающих. По остаткам зубов млекопитающих, отличающихся наибольшей устойчивостью к разрушению в подобных захоронениях, здесь предполагается выделение более 100 видов животных, которые в большей степени привнесены на стоянку древним человеком с окрестных территорий. Обнаружены орудия труда древнего человека (неолит). Видимая мощность около 2.5 м.

В пределах южного участка (50.135315, 48.039844), на современном естественном пляже мощность намытых, отпрепарированных, окатанных и фрагментированных костей достигает 15—20 см.

Рельеф – незначительные по высоте (до 3-4 м) обрывы левого берега реки Малый Узень.

Климат - умеренно-континентальный. Почвенный покров – покровная почва.

Гидрологическая сеть с юго-запада границами обеих участков является береговая линия реки Малый Узень.

Северный участок - в 4,5 км выше по течению реки Малый Узень от деревни Лохматовка, южный участок - около 6 км ниже по течению от деревни Лохматовка, первая надпойменная терраса.