Die Literatur zur Grundwasserhydrologie befasst sich fast ausschließlich mit durchströmenden Aquiferen, d.h. mit Körpern aus durchlässigem Gestein, die in all ihren Hohlräumen Wasser enthalten und eine aktive Anreicherung, einen nennenswerten Durchfluss und einen ausreichenden Abfluss aufweisen. Die vorliegende Arbeit ergänzt dieses Bild durch die Betrachtung von Grundwassersystemen, bei denen das Auftreten von stagnierenden Grundwasserleitern wahrscheinlich ist, d. h. von Körpern aus durchlässigem Gestein, die in all ihren Hohlräumen Wasser enthalten, aber von Anreicherung und Abfluss abgeschottet sind und somit keinen Wasserdurchfluss aufweisen. Da Grundwasser eine verborgene Flüssigkeit ist, die nicht direkt verfolgt werden kann, wird in der vorliegenden Studie ein phänomenologischer Ansatz verfolgt, der auf den ersten Prinzipien der Physik, Geologie, Hydrologie und Chemie beruht.
Hydraulisch isolierte, unter Druck stehende (artesische) Aquifere wurden in kontinentalen Gesteinen der Hazeva-Formation, Miozän, im Hazeva-Gebiet innerhalb des Rift Valley identifiziert. Die verschiedenen Grundwasserleiter werden durch die Eigenschaften des in artesischen Brunnen aufsteigenden Wassers definiert, z.B. Konzentration der Hauptionen, 14C-basiertes Wasseralter, Isotopenzusammensetzung und hydraulische Förderhöhe.
Die verschiedenen druckbeaufschlagten Grundwasserleiter werden als hydraulisch isolierte stagnierende Grundwasserleiter interpretiert, weil: (1) die kontinentalen Wirtsgesteine ein hohes Maß an Fazieswechseln aufweisen und durchlässige Gesteine in Linsen begrenzter Ausdehnung auftreten, die sich mit undurchlässigen Gesteinen abwechseln, (2) das gegenwärtige Klima extrem trocken ist und keine effektive Anreicherung beobachtet wird, (3) die in der Region analysierten Grundwässer kein messbares Tritium enthalten und das 14C-Alter zwischen 1000 und mehr als 25 000 Jahren liegt und (4) die Wasserstoff- und Sauerstoffisotope darauf hindeuten, dass die Anreicherung unter verschiedenen Paläoklimata erfolgte.
Nach dem vorgeschlagenen konzeptionellen Modell handelt es sich bei den derzeit stagnierenden Aquiferen um fossile Durchfluss-Aquifere, die jeweils durch darüber liegende undurchlässige Sedimente von der Anreicherung abgeschnitten wurden und deren Abfluss durch Verschüttung unter der aktiven Entwässerungsbasis gestoppt wurde. Der artesische Druck wird auf die Verdichtung durch das darüber liegende Gestein zurückgeführt.