En la presente investigación fueron determinadas las especies químicas mayoritarias Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, NO3-, SO4 2-, HCO3 - y sílice disuelta (SiO2) en muestras de aguas subterráneas y superficiales del sector oeste de la sub-cuenca del río Zuata de la Faja Petrolífera del Orinoco, con el fin de determinar las facies hidrogeoquímicas presentes en la zona, los procesos geoquímicos que pueden estar influyendo sobre la composición química, así como también, la evaluación de la probable contaminación de las aguas del acuífero. Para la realización de este estudio fueron captadas 25 muestras de aguas subterráneas y 15 muestras de aguas superficiales, la cual se llevó a cabo en el mes de julio del año 2007; simultáneamente, fueron medidos “in situ” los parámetros fisicoquímicos pH, Eh, conductividad y temperatura. En el laboratorio fueron determinadas las especies químicas mayoritarias mediante técnicas analíticas tales como: espectroscopia de absorción y emisión atómica con llama, cromatografía iónica y espectrofotometría de UV-visible. Asimismo, fue determinada la concentración teórica de HCO3 – utilizando para ello un modelo de interacción del agua con las probables unidades geológicas que constituyen la región de estudio. Para la interpretación de los resultados obtenidos, se emplearon herramientas como las distribuciones espaciales, las relaciones inter-elementales y el diagrama de Piper, que permitieron establecer la existencia de tres tipos de aguas en este sector: bicarbonatadas cálcicas y/o magnésicas (Ca2+-Mg2+-HCO3 -), bicarbonatadas sódicas (Na+-HCO3 -), y aguas tipo sulfatadas cálcicas (Ca2+-SO4 2-). Igualmente, el uso de dichas herramientas indican que los principales procesos que gobiernan las características de las aguas subterráneas son: el intercambio catiónico, la disolución de minerales carbonáticos, la disolución de silicatos y aluminosilicatos y en menor proporción, el aporte atmosférico. Así como, los probables factores, están relacionados al tiempo de residencia, litología, clima y las actividades antrópicas causantes de las especies contaminantes como el NO3-.