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中国古代的矿物学和采矿技术

[作者:杨文衡]  [2007/8/3]
中国古代的矿物学

矿物和人类生活关系极其密切,我们的祖先在旧石器时代就认识和使用过十四种矿物和岩石。新石器时代认识和使用矿物岩石的品种有三十七种,玉石、铜都相继为人们所注意和使用。

四千多年前,中国人民已经开采铜矿石炼铜。到殷商末年,已经铸造出一千七百五十斤重的司母戊鼎。随着炼制青铜的需要,锡、铅矿也被开采使用。三千多年前,中国人民开始用陨铁。春秋战国时期,人们已经掌握了铸铁技术,出现了块炼渗碳钢,铁工具已经在农业和手工业生产中使用。石器——铜器——铁器的演进必须以对矿物的认识演进和矿产的探寻、开采、冶炼事业的向前发展作基础。中国古代矿物学也就从矿石生产中逐渐产生。比如:《山海经·五藏山经》(以下简称《山经》)、《禹贡》等著作中,有关矿物知识的记载,就是从石器时代到铁器时代对矿物的认识和使用的总结。《山经》成书于战国时期(公元前五世纪左右),记载了矿物八十九种,其中有金属矿、非金属矿和各种怪石、各色垩土;记载产地三百零九处,对矿产出处描述比较详细,如山上、山下,山阴、山阳,水中等等;又根据矿物岩石的硬度、颜色、光泽、透明度、粗糙或平滑的程度、敲击声音、磁性、医药性能、集合体的状态(土状的、块状的、卵状的、米粒状的、巨大的)等等性质来识别矿物和岩石;部分的知道了矿石的可熔炼性;有时就根据这些特性对矿物和岩石命名,如磁石、采石、瓀(ruǎn)石(软的石头)、丹粟(红色粒状)、茈(zǐ)石(紫色石头)、白玉、青臒(hù)(黑色石头)等等。《山经》中还反映了近代矿床学上所称的“共生现象”,如赤铜-砺石、铁-文石、银-砥砺、铁-美玉-青垩、黄金-银、白金-铁、金-银-铁、金-玉-赭石等。以前曾经有人把希腊学者泰奥弗拉斯托斯(约前372—前287)于公元前三世纪写的《石头志》(书中只记载了十六种矿物,分金、石、土三类)说成是世界上最古老的地质文献。其实,当《石头志》问世时,我国的《山经》已经传世二百年左右了,而且内容比它丰富得多。

中国古代矿物知识和中医药学有很密切的关系。在历代本草著作中,都收集了矿物药,积累了丰富的矿物知识。从《神农本草经》到《本草纲目》,其中主要的本草著作在三十种以上。本草著作中记载了矿物的药性,矿物的化学、物理性质,矿物的产地以及鉴别、采掘方法等。这就完全有理由把各类本草著作中有关矿物知识的部分看作中国古代的矿物学著作。比如宋代寇宗奭的《本草衍义》,就利用化学变化、晶形、解理、色泽来鉴定许多矿物。明代李时珍的《本草纲目》集历代本草著作的大成,也是古代矿物知识的总结。书中列有矿物药二百六十六种,除水、火、土三部外,金石部所载连附录共达一百六十多种,分金、玉、石、卤四类,保存了不少可供研究参考的矿物学资料。书中对每种金石的产地、形色和采掘、鉴别方法都有不同程度的详细记述,并且考察历史记载,鉴别正确和错误,使它更加完整。

中国古籍中,比较重要的矿物岩石著作还有宋代杜绾的《云林石谱》、明代陶宗仪的《辍耕录》、宋应星的《天工开物》以及某些《砚谱》。

《云林石谱》重点是讲园庭装饰和鉴赏的岩石以及制砚、制各种用器、珍品、文物等的石头,描述石头的大概形状、颜色、声音、硬度、文理、光泽、晶形、磁性、透明度、吸湿性、风化程度、化学作用等。它所记石类有:第一,比较纯的石灰岩类,曾经被水侵蚀、有特别形状、可以作假山用的石头近二十种;第二,石钟乳类;第三,含有长石的石灰岩或砂岩;第四,含有锰质或铁质的石灰岩或砂岩;第五,比较纯的石英岩、砂岩、玛瑙等;第六,叶蜡石、云母、滑石类;第七,页岩和砚石类;第八,比较纯的金属矿物和玉类;第九,化石类。这确实是一部比较全面而专门的矿物岩石著作,特别偏重于沉积岩、变质岩的研究,是名副其实的《石谱》。至于陶宗仪所注意的矿物都属于宝石类。《天工开物》研究的重点是五金、盐、各类粘土、石灰岩、煤炭、各种矾石以及在军事工业上起重大作用的矿物,而把珠玉放在最后,这种安排,体现了作者贵五金贱珠玉的思想。《天工开物》对矿物研究的特点是:不仅记载矿物名称、种类、性状,而且详细记载探矿、开采、冶铸技术。它是中国古代百科全书式的科学技术著作。此外,中国古代各类历史专著、地方志、博物志、笔记等,也记载有丰富的矿物学资料。

中国是世界上最早发现和使用石油的国家之一。明确记载石油产地的是《汉书·地理志》。秦汉时期的高奴县(今延安一带)人民,发现延河的支流洧水的水面上有可燃烧的液体,便“接取用之”(《水经·河水注》)。东汉时候,人们又在酒泉延寿县南山流出的泉水中发现了石油。由于这种液体装在器皿中“始黄后黑”,有如漆状,所以当地人叫它“石漆”(张华:《博物志》,《续汉书·郡国志》引)。这种“石漆”不仅”燃之极明”,而且“膏车甚佳”,可以作车轴的润滑剂。北魏和唐代,我国新疆库车和甘肃玉门一带,相继发现了石油,劳动人民对石油的开采和性能有了进一步的认识。北宋出现了石油军用加工场,用石油作主要原料造军用武器。“石油”的名称,是沈括明确提出的。沈括还试验成功了用石油烟制墨(《梦溪笔谈》卷二十四)。南宋,石油的一种固态照明产品——石烛问世。关于石油的药用功能,明代李时珍作了记载。那时四川、陕北一带的人民已经开始炼油。这些记载是很宝贵的,总结起来,可以看出我国人民对石油的发现、认识、使用、开采是一步步提高的。

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第 1 楼 幻想
感谢艺术中国,都是好东西啊,深深感谢精神支持中国。
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