中国全史168 丛书.pdf

简装书库 中国史地 通史 中国全史 168 史仲文 胡晓林 主编 十、矿冶 （一）找矿与采矿技术 1.找煤 开采煤矿是离不开地质工作的。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。到了明代嘉靖以后， 更有明显的发展。 赵承泽先生认为：这一时期，中国在煤矿地质方面的主要成就，是对含 煤岩系中的一些岩层，有了更加清楚的认识，同时，也对含煤地区的地质变 化，有了一定的了解；在世界上，首先提出辨认含煤岩系和含煤地区地质变 化的重要意义，并且有了比较完整的勘察方法和勘察程序。 （1）有关煤田地质的认识 第一，对于煤系岩层的了解 含煤的地区，都是沉积岩的分布区。嘉靖以后，已经很了解这一规律， 同时也了解沉积岩层中各种岩层的特点。因而在找煤时，首先即留神观察所 欲勘察的地方是否有属于沉积岩层的某些岩层。 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……避其沁水之 潦。……往而获之，为良工。” “脉炭者”，是指找煤的人。“脉”是矿层 的统称，见 《宋史·食货志》和《天工开物》等书。数石、青石和砂石，都 是属于沉积岩的岩石名称。这里砂石就是砂岩，一望可知。问题是青石和数 石指什么。据 《本草纲目》和《山西通志》，青石实即石灰岩。《本草纲目》 石灰条引苏颂曰： （石灰）所在，近山处皆有之，烧青石为灰也。又名石煅。从上面记载， 可以很清楚地看出青石即石灰石。至于数石，实即页岩，因为页岩均具有薄 层状或页状结构，而且层迭不已，故名页岩。而数石的数应读如朔，频数也。 含义也与页岩之义相同。言其层次既密且多，频数不穷。 《颜山杂记》的这段话，有两层含义： 其一，在找煤时，必须先观察所欲勘察的地方的岩层性质，是否属于沉 积岩的这几种岩层。所谓 “凡脉炭者，视其山石”，就是这个意思。 其二，在找煤时，注意寻找能夹生煤层的页岩。我们知道当煤层生成之 初，其上和其下，都有一定厚度的土壤层。所以煤层的顶板和底板，一般的 都是页岩。所谓 “数石则行”，就是说，凡欲找煤，必须看看是否有页岩存 在。只有从页岩中，才能找到。 第二，寻找露头 由于地质变化，煤层往往都有露头。露头是找煤的最好标志。这一时期 的采煤工作者也用找露头的办法找煤。 《天工开物·燔石》： “凡煤炭普天皆生。……凡取煤久者，从土面能辨有无 之色。”又 《物理小识》卷七： “（石炭）外记孛露，有土能燃，可作炭用。” 外记即露头。凡是接近地表的煤层，必定风化，而且愈靠上的部分，风化的 愈剧烈。甚至疏散如末，与泥土混杂，变成黑土之状。这段话对煤层露头的 形容，比上一段更清楚更贴切。 寻找露头，必须有一定的范围。 《颜山杂记》在叙述脉炭者须视其山石 的种类之后，接着又说： “察其土有黑苗。” 苗是明以前矿层露头的通称。煤层露头是黑色的，故名之黑苗。 第三，对比煤层 现在的地质工作者找煤时，常常使用对比煤层的方法。嘉靖时期的找煤， 也使用过同类的方法。 《颜山杂记》在说了上引的两段话之后，又说： 测其石之层数。……因上以知下，因远以知近。往而获之，为良工。 利用煤层对比找煤，一般须了解各个煤系的叠积层序，并且选择标志层。 这段话里的 “因上”“因远”，就暗示着当时不仅已知煤系具有旋回构造的 规律，而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。这说明当时已具有用煤层对比找煤的能力。 《颜山杂记》有关对比的这段话，说的虽然也比较简单，但把对比的意 义和方法都扼要的包括进去了。所谓 “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。 （2）有关矿井地质的认识