以长白山聚龙温泉为研究对象,在野外取样分析地热水和岩石地球化学特征的基础上,设计不同温度、压力和反应水源条件下的室内水岩反应实验,分析水化学组分溶出和矿物溶解沉淀规律,通过计算矿物饱和指数和绘制矿物溶解相图探究水岩反应的热力学平衡进程,并利用PHREEQC反向水文地球化学模拟,探讨不同条件下水岩反应热力学机制及影响因素。研究结果表明:(1)温度、压力的升高以及反应水源中离子组分含量的增加能够提高水化学组分的溶出量和矿物变化量的绝对值,缩短水化学组分含量增长曲线转折点出现的时间,对于水化学组分的溶出和矿物的溶解/沉淀具有促进作用。(2)水化学组分的溶出主要由钠长石、钾长石、方解石、白云石、石英以及长石溶解过程中产生的水铝矿、高岭石、白云母和钠蒙脱石等次生矿物引起。(3)温度、压力和反应水源影响钾长石和钠长石的非全等溶解热力学平衡,去离子水-岩石反应体系中,温度、压力升高后钾长石和钠长石的溶解更偏重于水铝矿;相对于去离子水,地热水-岩石反应体系中钠长石和钾长石的非全等溶解过程处于高岭石、钠蒙脱石阶段;温度和压力条件的变化引起了钠长石和钾长石非全等溶解平衡常数的变化,从而影响着反应体系内岩石矿物反应热力学平衡进程。(4)在去离子水-岩石反应体系主要发生了铝硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的溶解,且均随温度和压力的升高溶解增大,同时反应体系中不存在阳离子交换反应;地热水-岩石反应主要发生了钠长石、钾长石和白云石的溶解,产生了石英和高岭石沉淀,并伴随着正向阳离子交替吸附作用。