2021-4-9 | 历史研究论文
作者：薛毅 单位：中国矿业大学中国煤矿史研究所
煤炭是地球上蕴藏量最丰富、分布地域最广的化石燃料。中国是世界上发现、开采和利用煤炭最早的国家之一。煤炭的开采和利用为人类带来了光和热，提供了新的能源，对于中国的社会进步和经济发展产生过重要的作用。截止目前，国内学术界对中国古代煤炭的开发和利用及相关研究已取得一定的成果。著作主要有夏湘蓉等编著的《中国古代矿业开发史》（地质出版社１９８０年版）、《中国古代煤炭开发史》编写组著的《中国古代煤炭开发史》（煤炭工业出版社１９８６年版）、李进尧等著：《中国古代金属矿和煤矿开采工程技术史》（山西教育出版社２００７年版）；资料汇编主要有章鸿钊遗著：《古矿录》（地质出版社１９５４年版）、祁守华等编的《中国地方志煤炭史料选辑》（煤炭工业出版社１９９０年版）、吴晓煜编著的《中国煤炭碑刻》（煤炭工业出版社２０１０年版）等。论文主要有周蓝田：《中国古代人民使用煤炭历史的研究》（《北京矿业学院学报》１９５６年２期）；赵承泽等：《关于西周的一批煤玉雕刻》（《文物》１９７８年５期）；许惠民：《北宋时期煤炭的开发利用》（《中国史研究》１９８７年２期）；李仲均等：《中国古代用煤的历史》（《文史知识》１９８７年３期）；黄启臣：《万历年间矿业政策的论争》（《史学集刊》１９８８年３期）；杨涛：《矿税大兴与明政权的解体》（《云南师范大学学报》１９８８年３期）；官美堞：《古代工矿市镇———颜神镇的形成和发展》（《文史哲》１９８８年６期）；李进尧：《中国采煤技术的形成和发展》（《自然辩证法通讯》１９８８年１期）；许惠民等：《北宋时期开封的燃料问题———宋人能源问题研究之二》（《云南社会科学》１９８８年６期）；华觉明：《煤、制团和烧结在中国古代冶金中的应用》（《中国科技史料》１９８９年第４期）；王开玺：《清前期矿务政策述评》（《安徽史学》１９９２年２期）；元廷植：《清中期的北京煤炭不足和清朝的对策》（《中国社会经济史研究》１９９８年３期）；吴晓煜：《中国古代煤矿史的基本脉络和煤炭开发利用的主要特征》（《中国矿业大学学报》社会科学版２０１０年３期）等。由此可见，学术界对于中国古代煤炭的开发利用研究已经取得了有目共睹，十分可喜的成绩。在已有的研究成果中，既有从纵向研究古代中国煤炭开采和利用的发展历程，也有侧重研究某一朝代对煤炭的开采政策。有的专注于某一个案的考证，有的就古代煤炭开采科学技术发展进行论述等。根据以往研究中国古代煤炭开发利用存在的问题和不足，结合最近的研究成果，本文拟就煤炭的形成、中国古代煤炭名称的演进、煤窑与煤矿的考辨、古代对煤炭的发现和利用等几个基本问题进行探讨，以就教于各位专家学者。
一、关于煤炭的形成
在中国，关于煤炭是怎样形成的？人们的认识经历了一个漫长的过程。“汉代有人说煤是‘天火劫烧之灰’。唐代有人认为煤是‘天火烧石而成’，是由石头变来的。还有人则求助于神，认为煤是太上老君‘炼海烧山’的结果，甚至编造出‘神仙种煤’、‘老君爷撒籽种煤’、‘黑龙入地变化成煤’的种种神话传说。”［１］８０就目前而言，绝大多数相关专著和教科书认为：煤炭是一种化石燃料，它是植物遗体在覆盖地层下，压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩，蕴藏于地层之间。煤炭是由数亿年前植物大量繁殖生长之后形成的。从植物死亡、堆积到转化成煤炭，经过了漫长的极其复杂的生物化学、物理化学作用演变过程。这个过程包括泥炭化作用、腐泥化作用，最终形成为煤炭。“随着近代地质学及生物地质学的发展，人们可以在煤层及其附近岩层中发现大量保存完好、可以鉴定属种的古代植物化石；在煤层中可以发现碳化了的树干；在煤层顶底板的粘土类岩石中可以发现植物根、茎、叶部的印痕和遗迹；如果把煤磨成薄片置于显微镜下观察，还可以看到植物细胞组织的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残留物。所有这一切，都无可辩驳地证实了腐殖煤是由高等植物变来的。”［２］２除了植物条件，煤炭的形成还需要具备气候、地壳运动和地理条件，四者缺一不可。关于气候条件，潮湿是沼泽最主要的特征；只有温暖的气候才有利于泥炭的大量堆积；泥炭的保存需要适当的覆水条件，而覆水程度与湿度有关。关于地质条件，形成煤田最主要的地质条件是地壳上升或下沉的垂直运动，正是由于这种垂直运动，在地球上才出现了高山和海洋、陆地和湖泊。当地壳下降得不太深时，就形成了沼泽。在沼泽中生长的水生植物死亡后就堆积在沼泽中，这种沼泽就逐步变成了泥炭沼。泥炭化作用是在泥炭沼中进行的，在自然界中进行着植物的生长和死亡，死亡植物堆积起来，其残骸与空气隔离，加上有足够的水分注入，久而久之就形成了泥炭。泥炭在地下热力和压力的作用下逐步形成褐煤和烟煤。地理条件是指成煤场所。
地史上有相当多的植物死亡后，因没有有利的堆积场所而被氧化分解。所以，要形成分布面较广的煤层，还必须有适宜于发生大面积沼泽化的自然地理场所，如滨海平原、内陆盆地、山间盆地等。同时具备植物、气候、地质、地理四个条件的时间越长，形成的煤层就越厚。“其中地壳运动为主导因素，对植物的生长及其遗体的保存、气候的形成、成煤场所、煤层厚度等都有控制作用。”［３］１１６关于植物演变成煤炭的时间，古代学者多语焉不详，多以“洪荒以来”、“古之山林洪荒之世”、“太初之世”、“无算年代”等一笔代过。清代学者檀萃在分析云南煤炭生成原因时认为：“滇多地震，地裂尽开，两旁之木，震而倒下，旋即复合如平地，林木人居皆不见，阅千年化为煤”。［１］８１关于植物演变成煤炭的时间，美国学者约翰•Ｒ•麦克尼尔认为：“在合适的条件下，埋在地下的植物经过数百万年的压力就会形成煤炭。”他还认为：“如果时间不够，就是泥炭。大部分的泥炭都是在过去６０００年形成的，湿冷的气候是泥炭形成和保存的必要条件。因此，世界上绝大部分的泥炭都蕴藏在高纬度和高海拔的地区，如加拿大、斯堪的纳维亚和西伯利亚。”［４］中国学者向英温和杨先林认为：“煤是古代植物埋藏在地下，在缺氧和某些细菌的作用下，经过几千年的漫长时间，在温度、压力及地质化学作用条件下而变成的。”［５］１