汤泉池温泉出露于商城——麻城大断裂及其派生的汤泉池断裂交汇处，明显受两组断裂带的控制。由于商—麻大断裂切深大，历经长期多次活动，构造带内岩石强烈破碎，给循环地下热水的储存和运移提供了良好的空间和通道。作为商——麻大断裂派生构造的汤泉池断裂系硅化构造角砾岩，因而透水性、导水性良好。同时，该断裂与花岗岩和变质岩的接触带基本吻合，其上盘为花岗岩，下盘为变质岩。上盘NE70°及340° 裂隙发育，为温泉水的导入、出露提供了条件。
沿商——麻大断裂发育的灌河，从汤泉池溯流而上35公里可达大别山脊分水岭，分水岭以北的广大地区为温泉循环地下水的补给区，接受大气降水，沿各种节理、裂隙、构造破碎带渗入，形成地下水，汇入储水构造，而后沿断裂带走向由南向北运移。地下水在运移过程中经深循环加温，热的来源为地热增温和活动断裂释放的热能。因此，水的温度与地下水的循环深度有关，根据地热增温率计算，汤泉池温泉水的循环深度约1300米左右，当其运移到汤泉池断裂附近时，受阻于浒湾组变质岩，后沿汤泉池断裂倒入上升，在断裂上盘、脆性岩石区、裂隙发育的负地形处泄出地表，而形成温泉。据此推测，汤泉池温泉的形成大约有一亿年之久。
汤泉池温泉日出水量1200立方米，水温56℃，经测定含有丰富的钙、镁、钾、氢、钠、硫、磷、氟、氯等多种化学元素，所以该温泉不能饮用，但药理效果明显，对皮肤病、类风湿、肠胃病以及神经系统、呼吸器官、外科、妇科等疾病均有疗效。其机理是，当泉水中的化学成份与水的温度相互综合后，使患者皮肤血管扩张，心跳、脉搏加速，血压下降，对神经过于兴奋、动脉硬化、高血压、脑溢血后遗症、半身不遂等患者功能的恢复有显著疗效；当水中化学成份与水的压力、浮力综合作用时，患者的胸围、腹围相应缩小，此时吸气较为用力，呼气感到舒畅，给人以水下按摩和肢体关节功能训练，为治疗骨折后的关节僵硬、神经麻痹、肌肉瘫痪创造了有利的条件；尤其是泉水中的物理化学成份能通过皮肤的毛细血管进入患者体内，有的虽然不被肌体吸收，却依附在皮肤上，形成有医疗作用的药物分子，对人体的神经末梢感受器官发挥作用；还有些成份则通过呼吸道吸入人体内而起作用。
如，温泉水中硫化氢含量较丰富，当硫化氢刺激皮肤时能产生一种血管扩张物质——组织胺，其作用的结果能使皮肤充血，血速加快，组织营养改善等。一样的道理，经过硫化氢温泉水洗浴后，伤口肉芽、上皮生长都较快，因而这种泉水对牛皮癣、慢性皮疹、神经性皮炎、疥疮等皮肤病疗效甚佳。如果把硫化氢泉水温度调节在38—39℃，则有镇静神经、刺激神经组织再生机能和降低血压、 改善血液循环的作用，对某些心血管疾病有很好的疗效。此外，应用硫化氢温泉水治疗神经损伤、各种瘫痪、癣病都有一定的效果。
又如，温泉水中所含的氢，是一种较弱的放射性气体，能溶于水，沐浴时，皮肤与氢相接触，在皮肤上形成一种有放射性的药物薄膜，这种薄膜不断产生射线，对人的肌体进行治疗；它还可以穿透皮肤，进入人体，随血液组织发挥作用……
综上所述，温泉浴再结合药物使用，其医疗效果更佳。因此，可以说沐浴汤泉池温泉是“有病治病，无病健身”。
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