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    我国古代天然气历史考察(教学资料)

    时间：2020-08-28 11:46:44 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

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    　我国古代天然气的历史考察

    　天然气的主要成分是甲烷，是蕴藏在地下的一种重要能源。我国是世界上发现和利用天然气最早的国家。众多的古籍文献记载表明，我国发现天然气的历史非常悠久，其中一个重要的史料依据就是古籍上有许多关于“火井”的记载。

    　火井可以说是现代天然气井的雏形，是古人在开凿水井或者盐井的过程中，地层下的天然气逸出遇火燃烧而得名。关于火井，较早且较确凿的记载要数东汉史学家班固（公元 32—92 年）所著《汉书》，书中记载了西汉宣帝神爵元年（公元前 61 年）“祠天封苑火井于鸿门。”〔1〕“火从地中出也。”〔2〕北魏地理学家郦道元《水经·河水注》一书引了东汉应劭《地理风俗记》：“訚阴县（今陕西神木县南）西五十里有鸿门亭，天封苑火井庙，火从地中出。”〔3〕这条史料指明了火井庙的位置。从立庙祠祭祀看，古人把天然气的燃烧看作是神灵显示，当时还未加以利用。也有一些史料把天然气燃烧的井火喻作古代的贤士圣人，如宋代李日方的《太平御览》中有“春秋潜潭曰，巴火从井出，有贤士从民间起，”并有注解“火明贤者，象贤者屈滞从井出”。〔4〕真正把天然气当作能源加以利用的记述首见于西晋张华的《博物志》：“临邛（今四川邛县）火井一所，纵广五尺，深二、三丈，井在县南百里，昔时人以竹木投以取火。诸葛丞相往视之，后火转盛。执盆盖井上，煮盐得盐。入以家火即灭，今不复燃矣。”〔5〕由这条史料可知早在魏晋时期我国古代人民已将自然资源综合利用，用火井中的天然气来熬煮盐井中的卤水，这是我国古代人民的一项伟大创举。四川是我国开凿盐井较早的地区，早在秦代孝文王时期（公元前 250年），李冰就“初开广都盐井，”〔6〕获取井盐。随着盐井的深凿，埋藏在地下含量丰富的天然气自然得到了开发和利用。“火井沉荧于幽泉，高烟飞煽于天垂”，〔7〕这是古人对四川火井的着意描写，可见当年火井之盛。东晋史学家常璩在《华阳国志·蜀志》中记述了“有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许，如雷声，火焰出，通耀数十里，以竹筒盛其光藏之，可拽行终日不灭也。”〔8〕文中提到用竹筒盛装天然气，且“拽行终日不灭”确是很奇特的，是否类似于现行的储气罐，值得探讨。

    　在四川除了临邛，还有一些地方也有关于火井的记载。如《太平寰宇记》

    　一书载：“火井在县（指篷溪县）西南三十里，水涸之时，以火投其中，焰从地中出，可以御寒，移时方灭。若掘深一、二丈，颇有水出。”〔9〕又如《宋会要辑稿·食货》载：“端拱元年（公元 988 年）十二月三日，沪州言：沪州县盐井水竭，令人入井视之，下有吼声如雷，火焰突出，被焚死者八人”。〔10〕特别是自贡一带的自流井气田，历史上被谓之为自流井场，不但天然气含量充足，而且开发利用的规模非常宏伟。

    　自流井天然气的开发初始时主要是浅层的天然气。公元 1041—1053 年间，凿井技术产生了重大变革，人们已能钻凿出碗口大小的小口深井，改变了以前开凿大口浅井的方式，克服了耗时多，速度慢，井壁易塌不能深掘的弊端。明代以后，钻井技术更是长足进步，加上使用竹木所制的导气管和采用石圈为固井设备，更重要的是打捞和淘井工具及技术的采用，钻井深度不断增加，出现了几百米甚至上千米深的气井。用天然气作燃料煮盐也越来越普遍，据清朝李榕在《十三峰书屋文稿·自流井记》中说：“道光初年（公元 1821 年）见微火，时烧盐者，率以柴炭，引井火者十之一耳。”但后来“至咸丰七、八年（公元 1857—1858 年）而盛，至同治初年（公元 1862 年）而大盛”。该书还详述了几口有名的天然气井：“火之极旺者曰海顺井，可烧锅七百余口，水、火、油三者并出；曰磨子井，水、油两种经二、三年而涸，火可烧锅四百口，经二十余年犹旺也。”〔11〕据有关专家估计，1835 年钻成的兴海井，深 1001.4m，日产天然气 5000—8000m3，海顺井的日产量估计在 75000m3 以上。1840 年钻成深 1200 米的高产天然气井——磨子井，刚钻成时日产量为十五万立方米，经二十年后仍可烧锅 100 余口。这使得自流井场的盐产量居川盐生产的首位。

    　明末我国科学家宋应星在其《天工开物》一书第五卷《作咸·井盐》一节中对天然气煮盐描述得更为详细：“西川有火井，事奇甚。其井居然冷水，绝无火气，但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸，启竹而视之，绝无半点焦炎意。未见火形而用火神，此世间大奇事也。”〔12〕宋应星还绘制了“蜀省井盐图”附上，十分具体形象。形与神是中国古代哲学上的一对范畴，指形体与精神的一种说法。此处意思是用天然气煮盐表面上看不见火焰，实际上却起了加热的作用。这可能是那些地区的天然气纯度高，甲烷燃烧所呈现的浅蓝色火焰不甚明显，不易被觉察的缘故。

    　由于火井、盐井偏于西南地区，当时一般人不甚熟悉，像生活于浙江的东晋大书法家王羲之很想了解未曾见识过的火井、盐井。就写信给四川的亲友：“彼盐井火井皆有不？足下目见不？为欲广异闻，具示。”〔13〕于是作为“异闻”的火井在记述和传播的过程中就不免有讹，或者加入人为的成分，这种情况在古籍文献中常可见到。如《博物志》中的临邛火井在“诸葛丞相往视之后火转盛”很可能属于一种偶然或者是撰写者的臆造。同是这口临邛火井，在南北朝刘敬叔的《异苑》中被说成汉盛火亦盛，到桓帝、灵帝时火力渐衰，刘阿斗景耀元年火灭，蜀不久也灭亡了。又如《太平广记》盐井一节中有述“陵州盐井，后汉仙者沛国张道陵所开凿，周回四丈，深四十尺，……奉以为神，又俗称井底有灵，不得以火投及秽污。会有汲水，误以火坠，即吼沸，涌烟气，冲上溅泥、漂石，甚为可畏。或云泉脉通东海，时有败船木浮出。”〔14〕文中所述的烟气显然指盐井中的天然气，但把盐井看作与海相通，东海船板从井中漂浮出来，则是讹传。

    　天然气作为有机物长期在地层下受高温高压的作用而形成的物质，它的成因与石油、煤相类似，因此天然气与石油、煤等往往会伴生在一起，在发现石油、煤的同时会发现天然气，反之亦然。对于这种伴生现象，我国古代人民亦注意到了。如上文提到的“海顺井”，水、火、油三者并出。又如明代谢肇浙的《五杂俎》提到“蜀有火井，其泉如油，热之则燃。”明显指出了火井出产天然气又伴有石油的出产。宋应星在《天工开物》中也谈到天然气与煤共生的现象：“凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后掘挖，深至五丈许，方始得煤，初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从节中透上。”〔16〕此处所谓毒气，即是与煤共生的甲烷、一氧化碳等组成的气体混合物。

    　以上所述是我国古代有关天然气的一些史料。在欧洲，英国较早使用天然气，始于 1668 年，但已比我国晚了一千多年。

    　至于找国发现天然气最早可追溯到何时？有关天然气的最早记载是哪一部古籍文献？目前似乎尚未定论。但依笔者之管见，一些对天然气历史的探讨，都过于局限于对“火井”的探讨。笔者曾在查阅有关史料时发现，许多关于天然气的记述并非都以火井的形式出现。如宋代孔平仲在《谈苑》中记道：“韶州岑水场往岁铜发掘地，二十余丈即见铜，今铜益少掘地益深，至七八十丈，役夫

    　云，地中变怪至多，有冷烟气，中人即死，役夫掘地而入必以长竹筒端置火先试之，如火焰青，即是冷烟气也，急避之勿前，乃免有地火自地中出，一出数百丈，能燎人。”〔17〕文中所指的冷烟气就可能是指含有一氧化碳的天然气。又如宋代《太平御览》中有“神丘有火穴，其光照千里，去琅琊三万里。”〔18〕火穴也有可能是自然露头（即非人工开凿）的天然气。再如晋代《抱朴子》中有“南海萧丘之上有自生火，春起秋灭”的记载，自生火似乎也与天然气有关。如果再向上推溯，不妨将我国最早期的古籍之一《易经》中“泽中有火”，“上火下泽”，理解为是古人对湖泊池沼中逸出的天然气燃烧的自然现象的记载，倘若这种推测能得到佐证，那么说明我国早在三千多年的西周时期便已发现了天然气，因而《易经》就有可能成为记载我国发现天然气的最早文献。

    　参考文献 ［1］班固《汉书·郊祀志》。

    　［2］班固《汉书·地理志》。

    　［3］郦道元《水经·河水注》。

    　［4］、［14］、［18］李昉《太平御览》。

    　［5］张华《博物志》。［6］、［8］常璩《华阳国志》。

    　［7］《蜀都赋》据考证非西汉杨雄所著。

    　［9］乐史《太平寰宇记》。

    　［10］徐松重辑《宋会要辑稿·食货》。

    　［11］李榕《自流井记》。

    　［12］宋应星《天工开物·作咸·井盐》。

    　［13］转录自曹元宇《中国化学史话》。

    　［15］谢肇浙《五杂俎》。

    　［16］宋应星《天工开物·燔石·煤炭》。

    　［17］孔平仲《谈苑》。

    　［19］葛洪《抱朴子》。

    　［20］《易经》。

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