ย้อนกลับไปเมื่อ กว่า 800,000 ปี ก่อน
พื้นที่บริเวณนี้เกิดการเคลื่อนไหวของเปลือกโลก ทำให้เกิดรอยเลื่อนลึก (Deepseated Fault) เป็นช่องทางให้หินหนืดภายใต้ผิวโลก ทะลักล้นออกมาตามแนวรอยเลื่อนดังกล่าว เกิดเป็นปล่องภูเขาไฟ 2 ปล่อง เรียงตัวในแนวเดียวกัน ปัจจุบันเรียก “ภูเขาไฟผาคอกจำป่าแดด” และ “ภูเขาไฟผาคอกหินฟู” ปากปล่องภูเขาไฟทั้งสองมีระยะห่างกันในแนวเหนือใต้ ประมาณ 2 กิโลเมตร พื้นที่โดยรอบบริเวณนี้ ราว 120 ตารางกิโลเมตร พบกลุ่มหินบะซอลต์ ที่เกิดจากลาวาของภูเขาไฟไหลอาบออกมาปกคลุม เรียกกลุ่มหินบะซอลต์แม่ทะ

ปัจจุบันพื้นที่บริเวณ บ้านผาลาด อ. แม่ทะ จ. ลำปาง มีลักษณะภูมิประเทศเป็นเนินเตี้ยในหุบเขา ล้อมรอบด้วยภูเขาสูง บริเวณที่ราบกลางหุบเขาจะเป็นแหล่งกักเก็บน้ำแร่ธรรมชาติ มีลักษณะเป็นแอ่งเล็กๆ มีเนินเตี้ยล้อมรอบ ถูกปิดทับด้วยหินภูเขาไฟ (Volcanic Rocks) หินบะซอลต์ ลึกลงไปรองรับด้วยหินดินดาน หินทรายและหินปูน

โครงสร้างของหินในบริเวณนี้มีความเหมาะสมที่จะกักเก็บน้ำบาดาลเพราะมีรอยเลื่อนและเป็นที่ราบในหุบเขา โดยแหล่งน้ำบาดาลจะถูกกักเก็บอยู่ใน รอยแตก รอยแยก รอยเลื่อน หรือ โพรงของหินปูน ตามชั้นหินแข็งในระดับความลึกที่ต่างกัน เป็นไปตามโครงสร้างทางธรณีวิทยาของหิน

พื้นที่เติมน้ำ (Recharge Areas) จะอยู่บริเวณเทือกเขาสูงที่ล้อมรอบ ดังนั้นแหล่งน้ำบาดาลในบริเวณนี้จึงได้จากน้ำฝนหรือน้ำผิวดินที่ไหลซึมลงไปตามรอยแตกของหิน ผ่านชั้นหินชนิดต่างๆ ลงไปกักเก็บรวมกับแหล่งเก็บน้ำบาดาลใต้ดิน (Aquifer)

***การไหลซึมของน้ำฝน น้ำผิวดิน ก่อนจะถึงแหล่งกักเก็บน้ำบาดาล จะละลายเอาแร่ธาตุที่มีอยู่ตามชั้นหินแต่ละชนิดผสมไปกับน้ำด้วย น้ำบาดาลจึงมีส่วนประกอบของแร่ธาตุต่างๆ ที่สำคัญ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม เหล็ก และโพแทสเซียม เป็นต้น