你知道古人是如何勘找煤炭的吗

你知道古人是如何勘找煤炭的吗

煤炭是由亿万年前的植物埋在地下,经历数百万年复杂的化学变化和高温高压而形成的。我们常用“地下八百米深处”来形容煤层的深度及井下矿工的工作环境,也就是说勘找煤炭可不是一个“吹糠见米”的轻松活。

然而,早在先秦时期,《墨子》《山海经》中都不同程度地提到了煤炭。《墨子》中把煤称作“每”,《山海经》中把煤炭称为“石涅”,意为黑色的石头,并明确指出了煤炭的赋存地、赋存方位:“孟门之山”、“贲闻之山”,“其下多涅石” 。

事实上,先民们发现、开发和利用煤炭,要比《山海经》记载的时间早很多。据1973年辽宁沈阳新乐遗址考古发现证明,至少在六七千年之前,中国就有了用煤的历史了。

那么,在那个茹毛饮血的时代,在那个生产力水平极其低下的原始社会,先民们又是怎样发现和利用煤炭的呢?

到了生产力水平发展到一定程度,特别是宋朝以后,我国煤炭开发利用得到了普遍发展、取得了长足进步,古人又是如何进行煤炭勘找的呢?

女娲炼石补天:开先民利用煤炭之先河

女娲炼五色石补天,和女娲造人一样,都是我国非常著名的上古神话传说。

女娲补天的传说在上古奇书《列子•汤问》《淮南子•览冥训》《山海经》等典籍中均有记载。

相传,在远古时代,女娲所造的人越来越多,社会就开始动荡了。后来水神共工氏和火神祝融氏争夺帝位,共工战败,怒触不周山,导致四根擎天大柱倒了,九州大地裂了,天不能覆盖大地,大地不能承载万物,天火洪水泛滥,猛兽鸷鸟肆虐,人民处于水深火热之中。

创世女神女娲,不仅是华夏民族人文先始,更是福佑社稷之正神。于是,女娲冶炼五色石补天,砍下鳌足擎天,斩杀黑龙平息大地,堆积芦灰抑制洪水。

女娲炼石补天的故事,在我的家乡山西省平定县可谓家喻户晓、妇孺皆知。在县城东南50余里处东浮山,有传说中女娲补天的遗灶,山上建有娲皇庙,历史弥久。

明代万历版《平定州志》,目前仅有国家图书馆藏的残本一册。此志记载有关平定的煤炭开采内容:“国朝提学陆深《浮山遗灶记》记载:平定之山,以浮名者二,故称东、西浮山。云东浮在城东五十里余,即女娲氏补天之处,其炼石灶尚存。山多产石炭胜他产,而所产诸色石亦可烧……”

至今,在平定县浮山娲皇庙中,还存有明代平定知州陆深撰文的《浮山遗灶记》碑刻。碑刻显示,女娲氏补天所用的五色石,即是用当地产的煤炭作燃料炼就的。也就是说,平定盛产煤炭,其开采利用之始可追溯至远古时期。

也因此,上世纪80年代出版的《平定县志》《阳泉煤矿史》《山西省煤炭工业志》等都采用了陆深撰文的《浮山遗灶记》碑刻的照片,用以佐证地方煤炭的开采利用之始。

远古神话:华夏民族童年时代步履蹒跚的足印

丰富多彩的古代神话,是远古历史的回音,是人类童年时期的产物,它是根据原始劳动者的自身形象、生产状况和对自然力的理解想象出来的。

一些历史学家认为,古代神话传说,大都有其原型人物,是远古时期为人类做过特别重大贡献的部落群体及其首领。后人为了纪念他们的丰功伟绩,而将其神话。

远古时期,煤炭进入人们的视野中,是从用火开始的。有些零散的地表煤炭,或埋藏较浅的煤层,经洪水冲刷或风化作用,常有露头,这些煤炭一旦接触火源,就会燃烧。另外,煤炭也可以在一定条件下发生自燃,久而久之,反反复复,人们便从中得到启发,煤炭的可燃性渐渐被人们意识到。煤炭就是这样被发现和利用,从而出现在人们的生活和生产中。

不管怎么说,女娲炼石补天的故事,至少为后世提供了一些历史线索和文化现象:在古老的中华大地上,在与大自然和谐共处、生存斗争中,我们的祖先生生不息,从自然界中发现和利用各种资源,并用之于生活和生产当中,从而推动了历史的进程和文明的进步。

同时,也说明在山西大地上,人类使用煤炭的历史,几乎和女娲伏羲繁衍人类的时间一样久远。山西煤炭史,是中华文明进程中一个重要组成部分,凝聚着先民们的聪明智慧和发展实践的伟大成果。

视石、视土、视草木:古人这样勘找煤炭

至迟在宋代,中国就已经在煤矿地质方面积累了相当丰富的知识,经常根据煤层的露头找煤。

徐州太守苏轼曾组织人力在徐州附近勘查到了煤炭,为此他高兴地写了一首《石炭歌》,并引曰:“彭城旧无石炭,元丰元年十二月,始遣人访获取于州之西南白土镇之北,以冶铁作兵,犀利胜常云。”

到了明代,宋应星《天工开物》、孙廷铨《颜山杂记》、李时珍《本草纲目》、方以智《物理小识》等都对煤炭的勘查程序和方法作了详细记载。归纳起来,大致有以下几种方法: “视石、视土、视草木”,即通过观察石层、土色,以及草木的生长情况来勘找煤炭。

孙廷铨《颜山杂记》卷四:“凡脉炭者,视其山石。数石则行,青石、砂石则否。”“脉炭者”,是指找煤的人。数石、青石和砂石,都是属于沉积岩的岩石名称。砂石就是砂岩,青石即石灰石。数石,实即页岩。数石的“数”应读如“朔”,频数也,言其层次既密且多,频数不穷,层迭不已,如同书页。

《颜山杂记》这段话告诉我们,含煤的地区,都是沉积岩的分布区。在找煤时,首先要观察岩层是否属于沉积岩。其次,必须要在这几种沉积岩层中,寻找到能夹生煤层的页岩。所谓“数石则行”,就是说,找到页岩就找到煤了。

找煤不仅要看石质,而且还要看土色,也称查矿苗。《天工开物》载:“凡取煤经历久者,从土面能辨有无之色。”孙廷铨《颜山杂记》:“察其土有黑苗”,方以智《物理小识》:“外记孛露,有土能燃,可作炭用。”此“外记”即为“黑苗”。

《滇海虞衡志》曰:“矿脉微露谓之苗”。由于地质变化,有些煤层距地表较浅,往往都有露头,使表土层变黑,这种现象古人称之为“苗”。

对“脉炭者”来说,观土色,寻黑苗,从露头开始查找矿脉,是再简捷不过的事情了。事实上,露头是找煤的最好标志,也是古代最简便、最常见的找矿方法。

还有一个特别有趣的现象,那就是看植草,即从煤炭与地表植被的关系中找煤。《天工开物》载:“凡煤炭不生草木之乡”“南方秃山无草木者,下即有煤”。山西《寿阳县志》也有这方面的记载:“山无草木,下有石炭极佳。”当然,也有些产煤的地方则草木繁盛,常常把山上某种多见的植物作为找煤的指示植物。

在长期的劳动实践中,人们认识到,有些植物或植物群落与生长地区的土壤及地下的矿物成分有关联,可以利用这些植物来寻找矿藏,并把这类植物叫做指示植物。用指示植物寻找矿产资源的方法叫生物标志找矿法,它是当代地质勘探重要的辅助手段之一。

生物标志找矿法中最常用到的是植物。《山海经》中记载着一种名叫“蕙棠”的植物,它只生长在金矿附近;先秦时道家经典《文子》曰:“山中有玉者,木旁枝下垂”;南北朝地学著作《地镜图》曾记载有“草茎赤秀,下有铅”“草茎黄锈,下有铜器”;唐朝段成式在他的《酉阳杂俎》中也写道:“山上有葱,下有银;山上有韭,下有金;山上有姜,下有铜、锡。”

这里要着重指出,古人还常常使用对比煤层的方法勘找煤炭。《颜山杂记》:“凡脉炭者,视其山石。……测其石之层数,避其沁水之潦。因上以知下,因远以知近,往而获之,为良工。”

这段话里的“因上”“因远”,说明了当时的人们已知煤系具有旋回构造的规律,且业已观察到所有的煤系都围绕着旋回构造而具有各自的叠积层序。

旋回结构是含煤岩系的重要特征之一,它是指含煤岩系剖面中,一套有共生关系的岩性和岩相,在垂向上的有规律交替。

《颜山杂记》中所说的“测其石之层数”,“因上以知下,因远以知近”,就是说:只要在一个地方发现煤层,看清其旋回的岩层次序,并且找出标志层,再在同一地区的其他地方,寻找是否有和已知旋回以及标志层相同的地层。如果有,不必看见全貌,便能根据其上覆岩层,判断下面是否有煤。不论远近,都能找到。

望闻问切:古人勘找煤炭的主导思想

中医里讲究“望闻问切”,即通过观气色、听声息、问症状、摸脉象四诊找准病根,从而做到“对症下药”,最终达到“药到病除”的目的。

中医“望闻问切”的实质,就是“司外揣内,见微知著”。这是一种整体观,体现着中国古代哲学的大智慧,是中华医学,乃至中华传统思想文化的灵魂。

司外揣内,亦有人称作“以表知里”,就是“透过现象看本质”,这是通过观察事物外在表象,以揣测分析其内在状况和变化的一种思维方法。见微知著,亦有人称作“管中窥豹”,就是“以小见大”,从事物的细节看到它的整体、本质及发展方向。

“有诸内者,必形诸外”。古人认为,事物的内部和外部,相互间有着密切联系。内在的变化,可通过某种方式,在外部表现出来,通过观察表象的某一部分,可一定程度认识内在的整体的变化机理。

这一思想理论不但在传统医学上大放光彩,而且在其他自然学科中也被广泛采用。如《管子•地数》说“上有丹砂者,下有黄金;上有慈石者,下有铜金;上有陵石者,下有铅锡赤铜;上有赭者,下有铁。”这便是司外揣内法在地质勘探学方面的应用。

古人在煤炭勘探中,深受这一传统文化思想的影响。在长达六七千年的煤炭开发利用过程中,人们对煤的认识不断深化和完善,煤的勘找、开采技术也逐步总结提高,形成了世界上独具特色的中国传统找煤、采煤技术,有许多了不起的成果和创造,值得我们去进一步总结和研究。(张文平)

编辑于 2023-04-29 23:44・IP 属地山西