Il complesso montuoso Monte Valmontagnana - Monte Frasassi è caratterizzato da un motivo geologico a pieghe, con un'ampia anticlinale calcarea corrispondente al rilievo orografico, e da strette sinclinali che corrispondono a valli e pianure (area di Pianello di Genga - area di S. Vittore Terme). Su queste strutture geologiche, dopo gli eventi orogenici e agevolata da faglie e diaclasi, si è inserita la circolazione idrica superficiale costituita dal torrente Sentino e dal ruscellamento e dilavamento ad esso collegato.

Questi corsi d'acqua, ostacolati dal complesso montuoso di Frasassi, hanno formato, all'inizio del Pleistocene, un grande lago all'altezza di Pianello di Genga e filtrando in profondità attraverso le fratture della roccia calcarea, hanno raggiunto i sottostanti depositi Evaporitici Riabliani costituiti da salgemma, gessi e livelli bituminosi (Agip pozzo Burano). Attraverso millenni le acque ristagnanti nell'area di Pianello - Genga, agendo in profondità e sottoposte a notevoli pressioni idrostatiche, hanno provocato la soluzione degli Evaporiti Riabliani, sciogliendo salgemma e gesso, scomponendo quest'ultimo in bicarbonato di calcio e acido solfidrico (acque sulfuree). Con questi meccanismi le acque, arricchitesi in profondità di sali minerali, sbarrate da terreni impermeabili, sono risalite lungo i piani di faglia, in obbligo alla legge dei vasi comunicanti, manifestandosi con sorgenti e ruscellamenti, in località S. Vittore Terme, dove la superficie topografica è più bassa del bacino che le alimenta.