تحتوي بعض تكوينات الصخور الرسوبية المائلة   في المملكة التي تتعاقب من الأقدم في الغرب إلى الأحدث في الشرق، على مياه جوفية قديمة (غير متجددة) تختلف كمياتها باختلاف نوع صخور التكوين وسمكه وخواصه الهيدروليكية (النفاذية ومعامل التخزين). وفيما عدا الأجزاء المنكشفة من التكوينات الرسوبية، فإن خزانات المياه فيها من النوع المحصور الذي تكون المياه فيه تحت ضغط ارتوازي. وفي هذه الحالة تكون المياه الجوفية الموجودة بها تحت ضغط أعلى من الضغط الجوي؛ ولذا يرتفع الماء في الآبار المحفورة على الخزان المحصور إلى مستوى تساوي الضغط (السطح البيزومتري Piezometric Surface)   الذي قد يكون تحت سطح الأرض وقد يكون في بعض الأمكنة فوق سطح الأرض. فإذا كان مستوى السطح البيزومتري في أمكنة معينة أعلى من سطح الأرض فإن المياه في الآبار المحفورة على الخران المحصور في هذه الأمكنة ترتفع إلى أعلى وتتدفق ذاتيًا وتلقائيًا على سطح الأرض ودون استخدام مضخات المياه كما كان يحدث في بعض مناطق المملكة الأخرى.

 

وتنكشف أجزاء من تكوينات الصخور الرسوبية في منطقة الحدود الشمالية، ومن أهمها تكوين العرمة وتكوين أم رضمة. إضافة إلى ذلك، تعلو التكوينات المنكشفة في المنطقة وتغطيها تكوينات أخرى أقدم منها، مثل: تكوين الجوف، وتكوين أبا الرُّوَاث، وتكوين سكاكا. وتغلب الصخور الرملية على محتويات تكوين الجوف. في حين يمثل الطفل والرمال المكونات الرئيسة لتكوين أبا الرُّوَاث، ولا يعرف وجود منكشف لهذا التكوين. أما تكوين سكاكا فيتركب من الصخور الرملية وصخور الطفل. في حين يتألف تكوين العرمة بشكل رئيس من الصخور الجيرية وبعض الطفل. ويتكون تكوين أم رضمة من الصخور الجيرية وصخور الدولومايت  . 

 

يبين (جدول 11) خصائص المياه الجوفية في الآبار التي حفرتها وزارة الزراعة والمياه (تتبع حاليًا وزارة المياه والكهرباء) على تكوين العرمة لتوفير مياه الشرب لبعض القرى والهجر في المنطقة.

 

ويبين (جدول 12) خصائص المياه الجوفية في بئر عميقة محفورة على تكوين الجوف وبئر أخرى محفورة على خزان سكاكا. ويتضح من (جدول 11) أن مستوى الماء الثابت يختلف من مكان إلى آخر حيث يراوح في الآبار بين 132.47 و 224.46م. أما مستوى الماء الجوفي أثناء ضخ المياه من البئر (مستوى الماء المتحرك) فإنه أيضًا يختلف من بئر إلى أخرى ويتراوح بين 137.31 و 230.55م. والاختلاف في مستوى الماء المتحرك يرجع بشكل رئيس إلى اختلاف الناقلية (Transmissivity) في الخزان واختلاف كميات المياه التي تضخ من البئر، وذلك لأن مستوى سطح الماء في البئر يهبط أثناء عملية ضخ المياه منها إلى أن يصل إلى حد معين تتساوى عنده كميات المياه الداخلة إلى البئر من خزان المياه الجوفية وكميات المياه التي تخرجها المضخة من البئر. ويتبين من (جدول 11) أن هبوط الماء في الآبار بسبب الضخ منها لا يمثل سوى نسبة صغيرة جدًا من عمقها الكلي، حيث يراوح مقدار الهبوط (الفارق بين مستوى الماء الثابت ومستوى الماء المتحرك) بين 12سم في بئر هجرة الكاسب و 7.04م في بئر المركوز. مما يشير إلى أن الناقلية متوسطة إلى عالية في خزان العرمة في المنطقة.

 

من جهة أخرى يتضح من (جدول 11، 12) اختلاف إنتاج الآبار من المياه، فهو منخفض إلى متوسط في خزان العرمة وخزان الجوف وخزان سكاكا، حيث يراوح بين 13 و 42 لترًا / ثانية 195 و 632 جالونًا / دقيقة. كما أن إنتاج الآبار من المياه في خزان أبو الرواث في المنطقة منخفض إلى متوسط. فقد ذكرت وزارة الزراعة والمياه عن هذا الخزان: " وتُعدُّ هذه الطبقة أكثر تطويرًا، جنوب وشمال غرب عرعر من الطبقات الأخرى؛ وذلك بسبب نوعية مياهه الأفضل وإنتاجه الكبير. ويراوح الانتاج من 8 - 28 لترًا في الثانية. ولكن التكوين يصل إلى أعماق كبيرة في كثير من أنحاء المنطقة 1400 - 1500م، ومع ذلك فإن المعلومات المحدودة تشير إلى توفر إمكانات جيدة لتطوير هذه الطبقة في شريط يمتد جنوبًا من عرعر إلى مسافة 250كم باتجاه الشرق "  

 

ولا توجد المياه الجوفية نقية من المواد الصلبة الذائبة (الأملاح). وتحدد درجة تركيز الأملاح في الماء مدى ملائمتها للشرب أو لاستخدام معين. وتبعًا لمواصفات منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب يكون الحد الأعلى المناسب (المرغوب) لتركيز المواد الصلبة الذائبة 500ملجم / لتر   (والتوصيل الكهربائي نحو 770 ميكروموز / سم)، في حين يكون الحد الأعلى المسموح 1500ملجم / لتر حوالى 2300 ميكروموز /سم  .  وتعد المواد الصخرية المصدر الرئيس للأملاح في خزانات المياه الجوفية. فالمياه وما تحتويه من مواد ذائبة تتفاعل مع المواد الصخرية، إلى فترة من الزمن تبدأ بسقوط الأمطار على سطح الأرض مما يؤدي إلى تحللها وإذابتها. ولكن يختلف تركز الأملاح في الماء باختلاف المواد الصخرية حيث إن بعضها يتكون من معادن قابلة للذوبان، وبعضها يتكون من معادن غير قابلة للذوبان.

 

ويتبين من (جدول 11) و (جدول 12) اختلاف نوعية المياه الجوفية من مكان إلى آخر. ويتضح أيضًا أن أقل تركيز للأملاح وجد في البئر المحفورة على خزان الجوف بعرعر يساوي 950ملجم / لتر، كما وجدت أعلى قيمة في مياه بعض الآبار المحفورة على خزان العرمة تساوي 1450ملجم / لتر 2300 ميكروموز / سم. وبناء على هذه البيانات فإن مياه الخزانات العميقة في المنطقة ذات نوعية جيدة. ولكن المعلومات المتوافرة عن مياه خزان أم رضمة في المنطقة تشير إلى أن نوعيتها متوسطة. فقد ذكر أحد الباحثين   أن مدينة رفحاء تعتمد على المياه الجوفية من ست آبار حفرت على خزان أم رضمة بعمق 250م وذلك بعد تحليتها بطريقة التناضح العكسي؛ لأن تركيز الأملاح في مياه الآبار يصل إلى 2000 جزء في المليون.