福建地热开发以康养洗浴旅游直接利用为主,省域尺度的地热温泉理疗热矿水元素的空间分异与物源解析研究具有重要意义。本研究系统采集了福建全域195件地热温泉样品,通过累积频率法厘定了理疗热矿水元素的水文地球化学基线值,确定了热矿水类型及其分布特征。通过机器学习自组织神经网络SOM-k-means聚类、空间自相关分析、PMF-Mantel test方法解析了热矿水元素空间分异影响因素与其物质来源。结果表明,福建省理疗热矿水类型主要为氟水—硅水,硅水和氟水热矿水样点占比为96.92%和94.36%。氡水、硼水、锶水和溴水点主要分布于沿海地区,Sr²⁺、Br^-、HBO₂、Li⁺和Rn有医疗价值样品占比为8.72%、7.73%、6.67%、6.15%和19.27%。SOM-KM将福建省域地热水样分为三个聚类簇,有效区分出第一聚类簇中(n=178)富磷氟水-硅水复合热矿水34组,第二聚类簇硅-氟-锶-锂-溴-硼多元素复合医疗热矿水样12组,和第三聚类簇医疗价值较低水样5组。水岩作用、深部地热流体升流、海水入侵补给、大气降水与浅层地下水入渗补给、断裂带对流扩散、人类活动影响6类因子对地热流体水化学的贡献分别为16.65%、18.99%、28.77%、16.86%、7.38%和11.35%。地热流体H₂SiO₃主要由硅酸盐岩水岩作用贡献(77.05%),深部流体升流前水岩作用贡献了地热流体中83.55%的F^-。地热水Sr²⁺主要由海水入侵混合(52.74%)及浅层地下水入渗补给(27.18%)贡献,海水入侵、深部流体升流混合、浅层地下水入补给对地热流体Li⁺贡献率分别为63.97%、20.28%和15.59%。海水补给混合与水岩作用对地热流体HBO₂贡献率分别为71.59%和21.37%。区域NW向断裂控制的沿海断陷盆地和断陷海湾地热异常区(莆田平原-兴化湾、泉州平原-泉州湾、漳州盆地-厦门湾、诏安平原-诏安湾等)是硅-氟-锶-锂-溴-硼多元素复合医疗热矿水有利靶区。