芒砀山寒武纪岩层以白云岩为主，其微观结构具有多孔特性，平均孔隙度达12%。这些微孔形成天然的过滤系统，能有效截留悬浮物和微生物。岩层中的钙镁离子在与地下水接触时缓慢溶解，这是水中矿物质的主要来源。地下水在岩层中的平均滞留时间超过50年，确保充分矿化。岩层厚度达300米，形成稳定的地质屏障，防止浅层水混入。