克什克腾旗热水开发区位于内蒙古自治区克什克腾旗东北部,以温泉而闻名,拥有享誉盛名的全国第二大甲级温泉。开发区总面积达6 km²,建成面积约3.8km²,截至目前,区内已成功开凿热水井4眼,井深60至150 m,地热水温度43-66.5℃,年开采量160000t左右。伴随开发区温泉旅游发展,地热水在水温、水位及水质上均出现了加速下滑趋势,急需查明开发区地热系统循环条件及成因,评价地热水资源,为热水资源保护工作提供科学依据。本次研究通过野外调查与水体取样测试,获取了开发区内7个水化学取样点（4个热水井、2个潜水井和1个地表水）水体的化学组分与D、¹⁸O、³⁴S、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、³H、¹⁴C同位素浓度数据。应用地球化学方法和FLOWPC、PHREEQC、SPSS等分析软件,探讨了开发区地下水水化学、同位素特征,估算了地热田热储层温度,并对本区中低温地热系统的成因进行了初步分析。根据研究结果,开发区潜水含水层地下水类型多为HCO₃-Ca型或HCO₃-Na、Ca型,水温16-20℃,水流经围岩岩性为砂砾卵石、砂卵石及靠近地表的花岗岩风化破碎带,地下水³H年龄约76a,更新速率1.32%/a;深层地热承压水据其所处断裂带位置不同地下水类型有所区别,赋存于主控热断层破碎带处地下水多为HCO₃、Cl-Na型,次要导水断层破碎带中地下水多呈HCO₃、SO₄、Cl-Na型,地热水整体温度在43-66.5℃,水流经围岩岩性为受水热蚀变作用的破碎花岗岩,深部热水¹⁴C计算年龄4ka-30ka,更新速率0.03-0.25‰/a;开发区常温水、地热水间存在强烈的混合作用,区内地热井中常温潜水混入比在0.35-0.72之间,混合水³H年龄上限在74a至81a以上,更新速率1.23-1.35%/a;热水形成过程可解释为:大气降水经本区09-F2、09-F3等深大导水断层下渗进行深循环,并在径流途中不断吸收地壳深部热流体热量,形成中低温地热水,最终赋存于破碎花岗岩侵入体热储层的封闭性还原环境中,在粘砂土及其水热蚀变物构成的盖层覆盖下保持温度。综合上述分析成果,最终确定开发区地热田成因主要受断裂构造影响,是典型的断层控制型中低温地热系统。