4取水水源论证
4.1 水源论证方案
在区域地层、构造、水文地质条件分析的基础上，着重分析论证区区域构造条件，地下热水富水性及水质；充分利用已有成井资料和地热水资源评价成果，在调查验证的基础上，评价地下热水资源量、单井采出资源量、开采影响范围、地下热水水质等；据地下热水开采条件，预测地下水水位，对地下水取水的可靠性做出论证。
4.2 地热水取水水源论证
阜新市细河区祥宇上品商住小区于2011年9月6日至2011年11月25日施工一口XS-1地热井。根据XS-1地下热水井的资料和地下热水条件来论述该工作区的地热水资源量。
4.2.1 地质、水文地质条件分析
4.2.1.1 地质特征
工作区处于中朝准地台辽西台陷中，为阜新穹褶断束的一部分，阜新-义县盆地中东部。盆地内褶曲发育，但褶皱平缓，呈缓倾斜的单斜构造，岩层走向呈北东向延伸，倾向南东，倾角10°～20°，构成不对称的单斜盆地，深部钻孔资料表明，东部沉积厚度较大。
盆地周边北东，北北东向断裂比较发育。区域性义县-清河门—四合主干断裂呈北东向由盆地西北边界通过，为活动性压—压扭性壳断裂。据物探解释资料得知，工作区内有隐伏断裂6条，为高角度张扭性断裂，除WF5、 WF9为北东向外，其余均为北北东或北西向展布，物探资料显示阜新盆底基底凹凸不平，发育隐伏凸起和凹陷，盆地内隐伏断裂皆属于区域性义县-清河门—四合主干断裂活动断裂带。见阜新市区及周边地区断裂一览表（表4-1）（见图4-1阜新盆地地层底界构造图）。
表4-1阜新市区及周边地区断裂一览表
4.2.1.2 地层条件
⑴新生界第四系：岩性浅黄色亚粘土，亚砂土，砂砾石。
⑵中生界白垩系下统沙海组：深灰色泥岩，间夹浅灰色粉砂岩、细砂岩薄层。岩性致密，孔隙度差。
⑶中生界白垩系下统九佛堂组：以灰色、深灰色泥岩为主，局部夹浅灰色细砂岩。岩性致密，孔隙度差。
⑷中生界白垩系下统义县组：深灰绿色、深灰褐色火山角砾岩。岩性致密，孔隙度差。
(5)新太古界前震旦系：其岩性上部灰黑色片岩。下部浅灰绿色花岗片麻岩。
4.2.1.3 水文地质条件分析
工作区地处小型盆地内部的丘陵坡地，浅部地下的赋存条件受地形地貌、气象水文等因素控制；区内第四系松散砂砾石层分布有限且厚度较薄，平均
3.00～15.00m，地下水的补排及动态变化主要受地形和大气降水影响。深部地下水主要受岩性和构造控制，岩性主要为砂岩、泥岩、侵入岩，含水层位的分布主要受断裂构造所控制。区内地下水类型以基岩裂隙水为主，富水性较弱。构造以张性和张扭性断裂为主并控制着深部地下水的补给和径流。
一、松散岩类孔隙～风化裂隙含水层
主要分布在近地表的第四系冲洪积沙砾层及基岩风化裂隙带中，其厚度发育较薄，埋藏较浅，含水层厚度为5.00～15.00m，地下水位埋藏深度在0～10.00m，属孔隙～风化裂隙潜水含水层，以大气降水的垂直入渗为主要补给源，季节性变化较大，水位变幅在2.00～5.00m之间，水化学类型以CI-Ca.Mg为主，渗透系数
30.00～120.00m/d，单位涌水量1～30L/s.m。
二、基岩孔隙～裂隙含水层
（1）沙海组砂岩孔隙～裂隙含水层。
（2）九佛堂组裂隙含水层，岩性致密坚硬、脆度大，受构造影响裂隙较发
-+Na+型水(重碳酸盐水)。育，形成构造裂隙含水带，富水性好，水化学类型为HCO
3
（3）义县组火山岩裂隙水，据1994年一○七队于该区北部架其营子村施工了一口94-3井，在钻进538.00m深度时，钻井开始涌水，涌水层位是义县组玄武岩裂隙带。涌水量由最初的20m3/h（1994年6月18日）逐渐衰减，降至0.50m3/h （1995年3月28日），趋于稳定状态。
（4）新太古界前震旦系片岩裂隙水，据测井解释，1431.75～1823.00m、有3个裂隙含水层段，合计厚度41.2m 。片岩裂隙水是该地热井主要取水层位，水量丰富。
4.2.2 地下水资源量分析
4.2.2.1 热储层分布特征
该区内地下热水的热储空间类型属断裂构造控制下的带状～层状热储型。
热储层位为新太古界前震旦系片岩和中生界上侏罗统九佛堂组下部的白云
质泥岩、粉砂岩。其岩性特点为致密坚硬，孔隙性差，但脆性较大，受断裂构造影响裂隙较发育，某种程度已形成了沿地质层位发育的带状及层状含水空间。
热储层必须要有良好的盖层，才能使储层中的热量得以保存。项目区具有良好的盖层条件。上覆沙海组及九佛堂组的地层厚度在700.00～1000.00m左右，其中沙海组的厚层状泥岩、粉砂岩及九佛堂组泥岩、细砂岩是理想的盖层。
4.2.2.2 地温场特征
该项目区地热属盆地传导型地热，其热源来自地壳深部，区域大地热流是其恒定热源，在地壳深部呈平均分布，当进入地壳上部后，在基岩凸起与凹陷构造格局的制约下，热流重新分配布局，在正向构造与负向构造的交接部位，热流方向发生偏转，不再保持完整的垂直向上，有从凹陷部位向凸起部位倾斜的趋势，从而导致热密度在凸起部位的相对加大，而在凹陷部位相对减弱。
根据井温测井资料，本井所在地下岩层温度亦随着深度的增加而增加，但是其地热增温率在不同深度上表现出一定的差别，基本上可划出5个增温率差异段，见下表5-2：
表4-2 增温率差异段表
全井地层温度变化情况从下面的曲线图中直观可见。见图5-2。
根据《地热资源评价办法》（DZ40-85）公式⑿采用地温梯度推算法确定热储温度。
计算公式为：t d
o
t
∆
=+
∆
t （-h）
h
式中：t－热储温度，℃；
d －热储埋藏深度，m ；取1800m ； h －常温层埋藏深度，m ；取50m ；
，℃/100m，根据测井计算地温梯度确定；
t o －常温层温度，℃；取12℃。 计算结果：
t=（1823-50）×1.53℃/100m+12=39.13℃
通过计算，XS-1井的热储层热储温度39.13℃，抽水试验中测得地热水出口温度为51℃，地热水出口温度高于计算的热储层温度，说明开采的地热水来源于深部断裂构造造成热异常的裂隙水。
图5-2 XS-1井井温曲线图
4.2.3 地下热水资源量和可开采量分析 4.2.3.1 地热井热储含水层、止水位置
10020030040050060070080090010001100120013001400150016001700180019002000
深度（m）
