El Tatio
Geologi > Hidrologi

Sebagian besar air yang dilepaskan oleh sumber air panas tampaknya berasal dari curah hujan, yang masuk ke tanah di timur dan tenggara El Tatio. Sumber panas kompleks tersebut tampaknya adalah kaldera Laguna Colorada,    kelompok vulkanik El Tatio,   kaldera Cerro Guacha dan Pastos Grandes   atau Badan Magma Altiplano-Puna.  Pergerakan air di dalam tanah dikendalikan oleh permeabilitas material vulkanik dan blok tektonik Serrania de Tucle–Loma Lucero di sebelah barat El Tatio yang berperan sebagai penghambat.    Saat bergerak melalui tanah, ia memperoleh panas dan mineral  dan kehilangan uap melalui penguapan. Berbeda dengan ladang panas bumi di belahan dunia yang lebih basah, mengingat iklim kering di wilayah tersebut, curah hujan lokal mempunyai pengaruh yang kecil terhadap hidrologi mata air panas di El Tatio.  Baik air magmatik maupun air dari curah hujan lokal tidak tercampur ke dalam air ini.  Waktu yang dibutuhkan air untuk melintasi seluruh jalur dari curah hujan ke mata air diperkirakan 15 tahun  atau lebih dari 60,  dan tiga perempat panas diangkut melalui uap.
Air mengalir melalui sejumlah akuifer yang sesuai dengan formasi batuan permeabel, seperti ignimbrite Salado dan Puripicar,   dasit Tucle  serta melalui patahan dan retakan pada batuan.  Aliran ini naik tajam di bawah El Tatio  dan tampaknya terkurung di antara sistem sesar berarah timur laut  seperti "sesar Tatio".  Tiga reservoir panas bumi terpisah telah diidentifikasi, yang mendasari Cerros del Tatio dan meluas hingga gunung berapi La Torta; mereka dihubungkan oleh, dan sebagian terbentuk dalam, rongga-rongga yang dibentuk oleh patahan.  Ignimbrite Puripicar tampaknya merupakan reservoir hidrotermal utama, dengan suhu mencapai 253 °C (487 °F).  Total keluaran panas El Tatio adalah sekitar 120–170 MW.  Sistem hidrotermal di bawah El Tatio tampaknya meluas ke sistem tetangganya, La Torta.
Tergantung pada musim, sumber air panas menghasilkan 0,25–0,5 meter kubik air per detik pada suhu mencapai titik didih lokal. Airnya kaya akan mineral,   terutama natrium klorida  dan silika.  Senyawa dan unsur lain berdasarkan peningkatan konsentrasinya adalah antimon, rubidium, strontium, brom, magnesium, cesium, litium, arsenik, sulfat, boron, kalium, dan kalsium.    Karbon anorganik (karbonat) terbentuk pada konsentrasi rendah.
Beberapa mineral tersebut bersifat racun,  terutama arsenik yang mencemari sejumlah perairan di wilayah tersebut.  Konsentrasi arsenik di perairan El Tatio bisa mencapai 40–50 mg/L – salah satu konsentrasi tertinggi yang ditemukan di sumber air panas di seluruh dunia –   dan 11 dalam sedimen.  Memproduksi sekitar 500 ton per tahun, El Tatio adalah sumber utama arsenik di sistem Rio Loa, dan polusi arsenik di wilayah tersebut telah dikaitkan dengan masalah kesehatan masyarakat.
Komposisi mata air panas ini tidak seragam di El Tatio, dengan kandungan klorida menurun dari mata air utara, mata air barat daya, hingga mata air timur, di mana kandungan sulfat lebih banyak.  Pengayaan sulfat ini tampaknya didorong oleh penguapan air panas yang digerakkan oleh uap,  dengan sulfat terbentuk ketika hidrogen sulfida dioksidasi oleh oksigen atmosfer.  Sebaliknya, penurunan kandungan klorida tampaknya disebabkan oleh drainase yang datang dari timur yang melemahkan sistem mata air bagian selatan dan barat, dan terutama bagian timur.