A região de Chaves, cujo contexto geológico se apresenta na Figura 3, é atravessada por um sistema de falhas formado no final do Paleozoico — zona de falha Penacova-Régua-Verín. Nos últimos 2 milhões de anos (Ma), a reativação daquelas falhas deu origem à Bacia de Chaves, que foi sendo preenchida por sedimentos.

Ao longo desta zona de falha, ocorrem nascentes de águas mineralizadas gasocarbónicas com composição bicarbonatada sódica. As águas da região são hipotermais, à exceção da água da região de Chaves, que, num dos furos, atinge 76°C.

O grau de mineralização de uma água resulta da interação água-rocha. Normalmente, temperaturas mais elevadas dão origem a águas mais mineralizadas. No entanto, no caso das águas gasocarbónicas, é o teor em CO₂, cuja solubilidade aumenta com a diminuição da temperatura, que mais influencia a mineralização da água. O Gráfico 1 apresenta a relação entre quatro catiões e o CO₂ presente na água de uma das nascentes de Chaves e de uma das nascentes de Vidago.