在中国历史的序列上,我们把秦朝建立之前的历史时代统称为先秦时期,主要包括旧石器时代、新石器时代,以及夏、商、西周、春秋、战国等历史阶段。
先秦时期,思想自由,文化繁荣,学派林立,人才辈出,孔子、老子、墨子、韩非子,儒家、道家、墨家、法家,百花齐放,百家争鸣,人们将这一时期视为中华文明的头颅。
先秦诸子先秦时期主要的经济部门有农业、手工业和商业,其中手工业是仅次于农业的一个生产部门,是人类早期生产活动的基本形式之一。
先秦时期,大部分手工业的主要生产环节都离不开燃料,而煤炭就是当时重要的燃料之一。
那么,先秦时期,煤炭是如何被发现的?人们是从什么时候开始用煤的?当时的煤炭开采和利用情况又是怎样的?今天我们就来探讨一下这段有趣的历史。
神话传说:揭开了早期人类发现煤炭的神秘面纱
远古时期,文字没有产生,能够把人类文明留存下来的唯一途径,就是口耳相传的神话传说。有了这些奇幻瑰丽的动人故事,也就有了早期人类向着文明进程一步步迈进的坚实脚印。
关于煤炭的神话传说有很多,老君种煤、舜帝用黑石烧陶、二郎神煤火烧孽龙等等,但是流传最广、影响最大的当属女娲炼石补天。
女娲炼石补天的故事,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。
书中说,远古洪荒时期,灾难突然降临:四根擎天大柱倒了,天破了个大窟窿,地也裂成一道道深沟,天火洪水泛滥,猛兽鸷鸟肆虐,人民处于水深火热之中。于是,女娲支起炉灶,炼五色石,以补天穹。最后,苍天补好,四柱擎立,洪水消退,冀州平定,猛兽鸷鸟被杀死,善良百姓有了生路。
这个神话故事,在西汉以后的大量史志中多有记载,历代文人在著作中也多为引用,民间更是把女娲视为人文先始、社稷正神,纷纷修建娲皇庙、女娲阁,永世祭祀供奉。
据祖辈相传、史志记载,我的家乡山西省平定县,就是女娲炼石之处。平定县城东南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。
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。清代学者顾炎武也认为:此即后世烧煤之始。
我的家乡有一种习俗,从古延续至今:每年农历正月十五,家家户户都要在庭院门前用泥置炉,形若佛塔,样似棒槌,高五六尺许,中填杂石及煤炭,至夜,点燃膛内炭块,通夜竟明,天空为之赤,人间为之暖。乡人把此炭火叫棒槌火,亦称塔火,意在沿袭先祖烧石补天的壮举。
神话传说,当然不足为据,但神话传说,是人类童年时代的映像,是古代思想文化的土壤,它反映了古人对自然和社会生活的最原始的看法,其中包含了许多原始的哲理和科学的成分。
煤炭,是古人在火的发现和使用过程中,被发现和逐步认识的。一些埋藏较浅的露头煤,接触到空气后,就会发生氧化反应,释放出一定的热量。这种热量越聚越多,一旦达到煤的燃烧点就会自行燃烧,这就是煤的自燃现象。远古时期,在煤炭埋藏较浅,且有自燃现象的地方,火种是很容易被人们发现并加以利用的。
相传,五、六千年前的炎帝神农,就利用自燃煤炭之火,变生食为熟食。晋人王嘉《拾遗记》在讲述炎帝赴火食国取火的故事中说:有宛渠之民,……及夜,燃石以继日光。此石出燃山,其土石皆自光彻,扣之则碎,状如粟,一粒辉映一堂,昔炎帝始变生食,用此火也,国人今献此石。
就是这样,经过漫长的用火实践和不断探索,古人发现了煤火较钻木取火更为直接和方便,且火力大、耐燃、火种易于保留和控制,就开始利用煤火这一奇特的自然现象为自己服务。于是,采集煤炭作为火种和原始采猎、原始农业一样,成为了原始经济不可缺少的组成部分,也由此拉开了中国煤炭开发利用的历史新篇章。
文献记载:记录了人类对煤炭最初的基本认识
在漫长的历史长河中,历史文献中对煤有过不同的称谓。关于史料中对煤炭的记载,目前看到最早的应是先秦典籍《山海经》。
《山海经》成书于公元前六、七世纪春秋战国时期,是一部融地理知识和神话传说于一体的千古奇书。它在记述全国诸山矿产时,记载有5座山多石涅或多涅石,这是关于煤的具体产地、煤的赋存层位,以及煤与其他矿产的关系的最早记载。
《山海经》载:女床之山,其阳多赤铜,其阴多石涅女几之山,其上多石涅风雨之山,其上多白金,其下多石涅贲闻之山,其上多苍玉,其下多黄垩、多涅石。孟门之山,其上多苍玉、多金,其下多黄垩、多涅石。
据古今专家考证,《山海经》中记载的石涅涅石,就是煤炭。清代训诂学家郝懿行《山海经笺疏》:以石涅为石墨。石墨是古代煤炭的又一名称。地质学家章鸿钊先生,从地质学、矿物学的角度,经详细考证,也肯定石涅就是石墨,即煤。
至于《山海经》中所载的女几之山女床之山风雨之山贲闻之山孟门之山,其在今天的具体位置,学界并没有一个确切的答案和统一的说法,不过专家普遍认为,这五座山大体位置分别在今天的陕西凤翔府岐山、四川双流和什邡煤田区、河南宜阳和焦作、四川通江和南江、巴中一带,以及山西太行山,这些地区都是著名的产煤地区,证明了《山海经》的记载是正确的,这也说明了早在先秦时期,山西、河南、陕西、四川等地就已经发现了煤炭。
墨子画像另外,《墨子》中每的记载,是我国古代有关煤炭燃烧的最早文字记载;《吴越春秋》中炭渎的记载,是我国古代用煤炭作为冶炼燃料的最早文字记载,这些都是先秦时期煤炭开发利用的珍贵文献资料,应该引起我们足够的重视。
《墨子·备穴》载:具炉橐,橐以牛皮,炉有两缻,以桥鼓之,百十每,其重四十斤,然炭杜之,满炉而盖之,毋令气出。……穴中与适人遇,则皆圉而毋逐,且战北,以须炉火之然也,即去而入壅穴。这段话大意是说,打防御战时,要挖建地穴(地下坑道),穴中放好炉子和鼓风用的牛皮风箱,炉中放置四十斤重的每,每下放木炭,装满炉子盖好了,不要使之漏气。当在穴中与敌人遭遇时,只防御不要追逐,而且假装战败而退,这时把木炭点着,木炭再把每引燃,以每之烟熏毒攻来对付来犯之敌。
据专家学者考证,《墨子》书中所言之每,即煤。这表明煤炭在战国时期就应用于军事领域,同时也表明当时人们已经认识到煤的可燃性,以及煤炭在燃烧过程中能释放出浓烟及有毒气体这一性能。
《吴越春秋》是东汉赵晔撰写、记述春秋战国时期吴越两国史事为主的史学著作,书中记载,吴王阖闾命干将铸剑,众人鼓橐装炭,金铁乃濡,又载:采炭于南山,故其间有炭渎。采炭当为开采煤炭无疑,渎、窦通假,炭渎即采煤炭后所留下的废坑。
这段文献表明,当时煤炭开采方式主要为露天开采,即对一些埋藏较浅的露头煤进行挖掘利用。限于当时极端落后的生产工具和设备条件,露天开采显然较井下开采在技术上更容易实现,也更符合早期矿业发展的技术形态。
煤炭的井下开采技术,取决于古代掘井、支护、通风、排水、提升、照明、运输等矿业关键技术的发展。据考古发掘,这些技术,在先秦时期的其他矿业生产中已经有了较好的发展和利用。如大冶铜绿山古铜矿遗址的发掘,清晰地展示出春秋战国时期,就已有了较为合理的巷道布置,较为完善的提升系统、排水系统和采矿技术。
铜矿开采与煤矿开采,在传统生产技术的发展上,有着连锁性规律,当时较为先进的铜矿开采技术,被应用于技术相近的煤矿开采是极有可能的。考古发掘:证实了煤炭在先秦时期得到了初步的应用由于煤炭本身质地松软,易于风化,因而远古时期用煤炭做燃料的遗迹很难保存下来。有关先秦时期煤炭利用的考古成果,成就最大的主要有两项:
新疆伊犁河峡谷中的其一,位于新疆天山伊犁河峡谷中的尼勒克县恰勒格尔村的吉仁台沟口遗址,是目前关于人类最早燃烧煤炭的实证,也是人类最早用煤炭作燃料冶炼金属的考古发现。
从年起,考古人员对该遗址先后进行了三次考古发掘。遗址中,发现了大量的煤炭、煤坑、煤灰、煤渣、未燃尽的煤块、煤矸石等遗存,以及煤的堆放点,还有做饭取暖用的灶址和灰坑,同时还发现了风管、铜矿石、炉渣、炼渣、铜镜、铜锥,以及铸造青铜器具的陶范等,这些发现显示出,使用煤炭资源作为燃料这一行为几乎贯穿了整个遗址的始终,这表明在距今约年前后,吉仁台沟口人群已充分认识了煤的特性,并将其广泛应用于生产生活的各个领域。
吉仁台沟口遗址考古发掘,不但证实了人类第一缕煤火在天山脚下燃起,还将人类使用煤炭冶炼金属的历史最少上推千年。这种新能源的发现和利用,在人类能源利用史上无疑具有里程碑式的意义,是具有世界性意义的重大考古发现。
按一般规律,内地中原的冶炼技术,要比西域地区发展得早一些。这在《史记·大宛列传》中有佐证:自宛以西至安息国,……不知铸铁器。及汉使亡卒降,教铸作它兵器。西域这些地方原本不会铸造铁器,是汉代投降过去的汉族士兵把铸造兵器和其它工具的技术传授给他们的。
那么,新疆吉仁台沟口人群的这种煤炭冶炼技术,是不是从中原内地传到西域地区的呢?大约在距今年左右,我们的先人就已经掌握了铸造青铜器技术,从而使人类进入青铜器时代。青铜制品的出现,终结了石器的历史使命,标志着社会生产力发展达到一个新的高峰。
甘肃马家窑文化遗址出土的单刃青铜刀,是目前已知的中国最古老青铜器,同时也是目前世界上最古老的青铜刀,经碳-14鉴定距今约年。
关于先秦时期中原地区用煤作为燃料冶炼青铜的考古发掘,目前成果颇丰。
年,河北文物工作队对位于今河北易县东南高陌村一带的战国燕下都遗址进行了详细勘察和发掘,发现一处铸钱作坊,其出土遗物中,除炼铜渣、残刀币、币范外,还发现有焦渣,这说明在多年以前的战国时期,燕国都城就已使用煤冶炼铜铸器了。
在河南中原地区,目前已发现有7处龙山文化遗址中有铜器,其中在临汝煤山遗址出土的坩埚残片内壁遗留有0.1cm的铜液6层,说明经过多次熔铜,应是比较先进的坩埚。在安徽的铜陵、南陵等地,均发现有用煤炼铜的遗迹。
回过头来,我们再看看新疆吉仁台沟口遗址以煤冶铜技术,是否与中原地区有着一定的关联。
在新疆吉仁台沟口遗址,考古人员集中发现了余粒炭化黍种子,这不仅为黍——中原地区农耕文明始作的象征、中原地区最主要的农作物的西传路线研究提供了新材料,同时也为研究煤炭冶炼技术从中原向西域传播提供了新视角。
其二,位于辽宁省沈阳市北陵附近的新乐遗址,这是中国乃至全世界迄今发现的、人类最早用煤的历史见证。
从年5月至年,沈阳市文物管理办公室对该遗址,先后进行了三次发掘,出土了大量珍贵文物。在众多的出土文物中,一批制作精美的煤精制品尤为引人注目,其中有煤精泡形器、球形器、盔形器、耳珰形器等共件,此外还出土了煤精坯料和煤块共件,有的可见明显的切割加工痕迹。
有着明显的刮制痕迹的煤精制品煤精,是一种可燃有机岩,也是煤的一个特殊品种,产于含煤地层中,数量极少。
中国社会科学院考古研究所对遗址出土的煤炭进行了碳-14测定,其绝对年龄距今为~年。这不仅把中国用煤的历史比文献记载推前了年,而且拉开了人类煤精雕刻工艺的序幕。
新乐遗址中所用煤,经辽宁省煤田地质勘探公司科学技术研究所取样化验、研究分析,确认为来源于抚顺煤田西部本层煤。这说明抚顺煤田至迟在新石器时代,就已经被发现和利用,进而表明我国已有六、七千年以上悠久的用煤史。
那么,人类在六、七千年之前是否已经燃烧煤炭,用以做饭取暖呢?遗憾的是,在新乐遗址,没有发现煤炭燃烧的遗迹,人类在新石器时代是否已经发现煤炭的可燃性,目前尚无定论。
不过,据有些学者推断,新乐遗址发掘出的几个房址面积不大,房内有火膛,加之煤精的可燃性极高,因此煤精接触火源的机会比较多。极有可能在有意无意当中,人们不小心把煤精下脚料遗落于火膛中,进而发现了煤的可燃性。只不过当时的木材资源十分丰富,且极易获取,在采挖煤炭极其原始的社会和技术条件下,人们用煤炭做燃料,仅仅是极为偶然的个别现象。
尽管先秦时期有关煤炭的文献资料很不丰富,但我们还是可以勾勒出我国先秦时期煤炭开发利用的大致轮廓,得见其概貌。
我国是世界上最早开发利用煤炭的国家,早在距今六、七千年之前的新石器时代,就积累了初步的找煤和采煤的一般知识。
在我国,有关煤炭开采的最早记载,见于《吴越春秋》,书中所记“炭渎”为公元前六世纪的事情,而西方煤炭开采最早见于记载的,则是公元年,晚于我国近千年。
先秦典籍《山海经》中关于石涅记载,说明了当时煤炭已被人们发现,而且已积累了一些找煤的初步地质知识。
据《周礼·地官》记载,在矿业管理上,我国周代已出现卝人这一称谓,卝即矿的古字,就是矿场管理人员。
据考古发掘,上世纪50年代中期和70年代中期,考古人员先后在陕西省4处西周墓中出土了煤雕制品,另据新疆吉仁台沟口遗址发掘成果,基本可以判断,至迟西周时期,作为当时全国政治、经济中心的陕西地区,在煤炭采挖技术上,就有可能借鉴当时已经较发达的金属矿开采技术,进行有目的的煤炭采挖,并把煤炭作为燃料,用于青铜冶炼。(张文平)