در این منطقه در فرادیواره گسل کندوان، سازند شمشک (اواخر تریاس و اوایل ژوراسیک) متشکل از شیل، ماسه‌سنگ، سیلت‌سنگ، و حاوی لایه‌های زغال بر روی بخش توف میانی سازند کرج، متشکل از توف سبز ضخیم‌لایه، شیل‌ها رانده شده است. لایه‌های زغالی و شیل و ماسه‌سنگ شمشک، عمده سنگ‌های باطله دپو شده در مجاورت دره «دونا» و بالادست «پل‌زنگوله» را شکل می‌دهند. معدن سرب – نقره – باریت دونا نیز در غرب البرز مرکزی، یا معدن «شدادی» در ارتفاع بیش از ۳۰۰۰ متر و در فرادیوره گسل‌راندگی «کندوان» واقع است. سنگ میزبان، سنگ معدن دولومیت‌های سازند روته با سن پرمین میانی است. شیل و ماسه‌سنگ‌های سازند شمشک که میزبان لایه‌های زغالی هم هستند، در افق‌های بالاتر منشاء فلزات و گوگرد مورد نیاز برای کانی‌سازی‌اند. برآورد ذخیره معدن ۵/۶ میلیون تن کانسنگ با عیار متوسط سرب ۵ درصد، روی ۱ درصد، باریت ۵/۱۸ درصد و میزان نقره ۵۲۰ – ۱۵۰ گرم در تن انجام شده است. معدن دونا در پهنه زمین‌شناختی البرز مرکزی بخشی از تاقدیس دونا و در حدفاصل برونزد دو راندگی کندوان و آزادکوه قرار دارد.

تحرک فلزات سنگین در باطله معدن زغال‌سنگ و اندرکنش آنها با آب‌های سطحی و زیرزمینی به آلودگی آب می‌انجامد. سولفیدها ابتدا فلزات را تجزیه کرده و آزاد می‌کنند، سپس توسط کلوئید اکسی هیدروکسید آهن حاصل از اکسیداسیون پیریت و مواد آلی جذب می‌شوند

یک شرکت معدنی در ۲۶ دی‌ماه ۱۳۹۷ اعلام کرد که با سرمایه ۳۰میلیارد ریال فعالیت معدن سرب دونا دوباره آغاز شده است. فعالیت این معدن از ۱۹شهریور۱۳۹۷ به دلیل «بهسازی بخشی از خط تولید» متوقف شده بود.
معدن سرب و سرباره‌ها و خاک‌های آن، آلوده به فلزات سنگین (روی، سرب، کادمیوم، آهن، منگنز) است. این آلودگی در حالی است که غلظت فلزات سنگین بسیار بالاتری در ضایعات شست‌وشوی سنگ معدن مشاهده می شود.
از سوی دیگر تحرک فلزات سنگین در باطله معدن زغال‌سنگ و اندرکنش آنها با آب‌های سطحی و زیرزمینی به آلودگی آنها می‌انجامد. سولفیدهایی که حاوی فلزات سنگین هستند، ابتدا فلزات را تجزیه کرده و آزاد می‌کنند، سپس توسط کلوئید اکسی هیدروکسید آهن حاصل از اکسیداسیون پیریت و مواد آلی جذب می‌شوند.
همانطور که سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی سوزانده می‌شوند، کربن موجود در سوخت نیز با اکسیژن واکنش می‌دهد و گاز دی‌اکسید کربن را تشکیل می‌دهد. سوزاندن زغال‌سنگ نسبت به هر سوخت فسیلی دیگری به ازای هر واحد انرژی تولیدشده، دی‌اکسید کربن بیشتری تولید می‌کند. در مقایسه با گاز متان، زغال‌سنگ در هر واحد انرژی تولیدشده، ۶۶ درصد دی‌اکسید کربن بیشتری آزاد می‌کند. استخراج زغال‌سنگ همچنین متان را در جو آزاد می‌کند. متان به عنوان گاز گلخانه‌ای ۲۰ برابر قوی‌تر از دی‌اکسید کربن است. برآوردها نشان می‌دهد که حدود ۷ درصد از انتشار سالانه متان از استخراج زغال‌سنگ منشاء می‌گیرد. استخراج زغال‌سنگ و سوزاندن آن برای تولید انرژی، تولید سیمان و تولید فولاد از جمله موتورهای اصلی گرمایش جهانی به‌شمار می‌رود. چین از حدود ابتدای سده بیست و یکم بزرگترین تولید‌کننده و مصرف‌کننده زغال‌سنگ در جهان بوده، به‌طوری که ۴۷ درصد از مصرف جهانی زغال‌سنگ را به خود اختصاص داده است.

استخراج زغال‌سنگ متان را در جو آزاد می‌کند که ۲۰ برابر قوی‌تر از دی‌اکسید کربن است. برآوردها نشان می‌دهد که حدود ۷ درصد از انتشار سالانه متان از استخراج زغال‌سنگ منشاء می‌گیرد

بهره‌برداری و استخراج مواد زیرزمینی و تخلیه از معادن زیرزمینی عملاً به شکل‌گیری نقطه انتشار مواد آلوده‌کننده در سطح زمین می‌انجامد. تغییر کیفیت و آلودگی آب در چنین محیطی به دلیل واکنش‌هایی که در منطقه‌ای رخ می‌دهد، در گستره ده‌ها کیلومتر مربع اتفاق می‌افتد. حاصل کار، تجمع باطله‌ها در زباله‌ها و محل دفع نخاله‌ها است. هنگامی که تونل‌سازی تمام شود و معدن بسته شود، سطح آب زیرزمینی پس از توقف پمپاژ افزایش می‌یابد. اگرچه تخلیه چاه‌ها و گالری‌ها اغلب قابل مشاهده‌ترین منابع هستند، فعالیت‌های سطحی مانند تجمع باطله‌ها و دفع زباله نیز منبع مهمی آلودگی محسوب می‌شوند.
رودخانه دونا در این ناحیه از غرب البرز مرکزی از سرشاخه‌های رود چالوس است و به مخزن پاپین‌دست (سد دوم) سیاه‌بیشه می‌ریزد. آب روان موجود در این محیط رسوبات آلوده را منتقل می‌کند و در هنگام بارش نیز توده نخاله و باطله شسته می‌شوند. به‌این ترتیب آلودگی آب‌های سطحی بر کیفیت این آب‌ها تأثیر می‌گذارد.
بر این اساس هر نوع توسعه معدنی و جاده‌سازی و توسعه آزادراه، به شدت آلوده‌کننده آب و خاک‌های سطحی و نزدیک سطح است. راه چاره توقف شیوه عملیات به این روش و دفع سامان‌یافته و دپوی سنجیده نخاله‌هاست. تداوم معدنکاری به شیوه‌های قبلی (در این ناحیه معادن سرب و زغال‌سنگ) نیز بسیار کم‌بازده و تولید‌کننده منابع فراوان آلاینده‌های محیطی است.