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          打千米深井、用天然氣,古人為吃鹽用了多少“黑科技”?

          2023-06-12 17:02:51來(lái)源:
          導(dǎo)讀出品|網(wǎng)易新聞導(dǎo)語(yǔ):味從鹽出,鹽是百味之祖。你可能永遠(yuǎn)想不到,我國(guó)古人為了吃到鹽使用的黑科技簡(jiǎn)直像是穿越,大約5000年前,生活在海邊...

          出品|網(wǎng)易新聞

          導(dǎo)語(yǔ):味從鹽出,鹽是百味之祖。你可能永遠(yuǎn)想不到,我國(guó)古人為了吃到鹽使用的黑科技簡(jiǎn)直像是穿越,大約5000年前,生活在海邊的古人就開(kāi)始煮海水來(lái)獲得鹽,可內(nèi)陸地區(qū)的人們?cè)趺崔k?在大約2200多年前的戰(zhàn)國(guó)末期,四川的人們就往腳下挖啊挖,居然就打出了第一口鹽井,井里打出的鹵水,煮沸之后就能獲得食鹽。

          一、自貢:是冷吃兔之都,更是中國(guó)鹽都

          在今天的四川盆地曾經(jīng)是一片海洋,由于地殼運(yùn)動(dòng)四周隆起成為盆地,困在里邊的海水經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的持續(xù)蒸發(fā),鹽分大量沉淀形成了深厚的膏鹽沉積,隨著地殼運(yùn)動(dòng),這些膏鹽逐漸被封存在地下。與地下水混合一個(gè)巨大的地下鹵水層出現(xiàn)了,這些鹵水實(shí)際上就是一種含有高濃度鹽分的液體,四川盆地下方積累下了極其豐富的鹵水資源,在當(dāng)時(shí)挖到鹽可比挖到金子還爽。


          三十年代自貢是一座布滿井架天車(chē)的小城

          早在2000年前,四川就建立起了一座座鹽井,自貢便開(kāi)始有了汲鹵制鹽的傳統(tǒng),汲鹵制鹽是指將鹵水蒸餾成鹽。沒(méi)錯(cuò)就是那個(gè)冷吃兔之都,其實(shí)人家真正的身份是著名的中國(guó)鹽都。

          你敢相信在古代鹽工的手中用最簡(jiǎn)單的工具,兩千多年間,在四川自貢所屬狹窄的55平方公里面積上,先后開(kāi)鑿出了13000多口鹽井,架起了最高118米高的井架,有的井深達(dá)1000米,即使以平均300米計(jì),等于鑿穿了400多座珠穆朗瑪峰。開(kāi)采了300多億立方米的天然氣,累計(jì)生產(chǎn)了7000多萬(wàn)噸的食鹽,可供當(dāng)時(shí)全國(guó)1/10的人口食用,也成就了中華美食里的五味之首-咸。

          二、鉆井:靠人力3年鑿出千米深的鹽井

          唐朝及以前,開(kāi)鑿鹽井的方式與開(kāi)鑿水井沒(méi)有差異,以戰(zhàn)國(guó)時(shí)期“廣都鹽井”為代表,都是“大口淺井”而且一般只有幾十米深。當(dāng)時(shí)技術(shù)原始, 勞動(dòng)者需要在地下坑內(nèi)挖掘、運(yùn)土,開(kāi)鑿這樣一口鹽井消耗的人力、物力、財(cái)力巨大。


          鹽井深度不同地質(zhì)年代地層層序?qū)φ帐疽鈭D

          慢慢的淺層的鹵水被采光了,人們必須要挖更深的鹽井。尤其是距今約2億前的三疊紀(jì)雷口坡組和嘉陵江組灰?guī)r中,埋藏著一種顏色偏黑的鹵水,當(dāng)?shù)厝朔Q(chēng)為黑鹵。相對(duì)于鹵淡量少的黃鹵,黑鹵的含鹽量更令鹽商們夢(mèng)寐以求。聰明的古人鹽工想到了新辦法,他們決定開(kāi)鑿小口徑的深井,向更深的地下去尋找鹵水。

          公元1041年到1048年北宋慶歷年間,鹽工們運(yùn)用古人舂米時(shí)省力杠桿的原理,一種新的開(kāi)采方式?jīng)_擊式頓鉆鑿井法隨即應(yīng)運(yùn)而生,成功鑿出了小口深井,被稱(chēng)為“卓筒井”。

          井口直徑與當(dāng)?shù)氐拈翊旨?xì)相彷,設(shè)立木質(zhì)碓架、由人在碓架上一腳一腳地踩動(dòng),帶動(dòng)銼頭上下運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的沖擊力,打碎深井下的泥土巖石,再換其他形狀的工具將碎石泥土取出,如此循環(huán)往復(fù),直至鉆至鹵水層。


          鑿井銼頭工具示意圖

          據(jù)記載,鑿井用時(shí)漫長(zhǎng),有時(shí)甚至需要二十幾年的時(shí)間才能鑿成,一些鹽商更因此傾家蕩產(chǎn)。

          北宋時(shí)期卓筒井的能達(dá)到井深可達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百公尺,堪稱(chēng)奇跡。卓筒井鑿井工藝技術(shù)的運(yùn)用,比西方早了大約800年,后經(jīng)由絲綢之路傳入西域,甚至更遠(yuǎn)的歐洲。

          以宋代卓筒井為代表的中國(guó)古代沖擊式頓鉆鑿井技術(shù)是中國(guó)第發(fā)明之后的又發(fā)明,是現(xiàn)代石油、天然氣鉆采技術(shù)的前身。被《中國(guó)鉆探技術(shù)史》《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》譽(yù)為“世界近代石油鉆探之父”“開(kāi)創(chuàng)了機(jī)械鉆井的先河”。


          宋代卓筒井與現(xiàn)代鉆井井身結(jié)構(gòu)示意圖

          1835年(清道光十五年)的燊(shēn)海井作為沖擊式頓鉆鑿井技術(shù)的代表,就是完全依靠人力,歷時(shí)3年最終鑿成一口超千米的鹽井,深度達(dá)到了1001.42米,就在燊海井突破千米井深的大觀時(shí),而同時(shí)期的美國(guó)也打出了一口油井,深達(dá)21米。10年后美國(guó)才運(yùn)用類(lèi)似的鑿井技術(shù)開(kāi)鑿出約518米深的鹽井深度記錄,燊海井是中國(guó)古代鉆井工藝成熟的標(biāo)志。


          自貢鹽井歷代開(kāi)鑿深度進(jìn)化圖

          鹽井開(kāi)鑿只是開(kāi)始,古時(shí)鹽工們是用什么方法,將深井下的鹵水以及鑿井時(shí)產(chǎn)生的碎石,泥土采集到地面上來(lái)?

          三、取鹵:天車(chē)和定滑輪的絕佳搭檔

          要將千米下的鹵水從碗口大的井下打上,古代鹽工發(fā)明了汲鹵筒。

          它最初是用楠竹去節(jié)打通,在它底部安裝有巧妙的機(jī)關(guān),是一個(gè)用熟牛皮做的單向閥,叫做牛舌。將它放入井內(nèi),由于汲鹵筒具有重力,鹵水也具有浮力。相互作用之下,鹵水頂開(kāi)閥門(mén)進(jìn)入汲鹵筒內(nèi),等灌滿鹵水之后。汲鹵筒向上提,靠鹵水自身的重力,再關(guān)上這個(gè)閥門(mén),一筒鹵水就打上來(lái)了,用鉤水器頂開(kāi)筒底的牛皮,鹵水就會(huì)直瀉而出。


          汲鹵筒原理圖(據(jù)中國(guó)國(guó)家地理)

          運(yùn)用與汲鹵筒同樣的單向閥原理,鹽工們制造出扇泥筒,專(zhuān)門(mén)用于提取鑿井時(shí)產(chǎn)生的碎石泥土。在鑿井的同時(shí),人們會(huì)向井內(nèi)灌水,與鑿井產(chǎn)生的碎石泥土混合成泥漿。再使用扇泥筒反復(fù)上下多提動(dòng)幾次,使泥漿灌入筒內(nèi),然后將泥漿汲取上來(lái),這樣就可以鑿井,提取泥漿交替進(jìn)行,不斷加深鹽井。

          為了一次可以提取更多的鹵水,汲鹵筒越做越長(zhǎng),盛滿鹵水的汲鹵筒有上百斤甚至幾百斤。想要將如此沉重的汲鹵筒提升到地面上。就要依靠這些高大堅(jiān)固的天車(chē)了。天車(chē)是用于采鹵的重要生產(chǎn)設(shè)備。它是用若干杉木連結(jié),以竹篾繩捆扎而成的巨大支架,豎于井口之上。歷史上自貢的地區(qū)曾先后出現(xiàn)了上萬(wàn)座天車(chē),堪稱(chēng)鹽廠的是奇觀之一。


          自貢千米深的鹽井就是這樣用人工鑿出來(lái)的

          天車(chē)通常有幾十米高。最高的達(dá)118米,相當(dāng)于39層樓。在沒(méi)有機(jī)械純靠人力的年代,可以想象當(dāng)年鹽工搭建天車(chē)的難度和危險(xiǎn)。曾有外國(guó)游客第一次看到天車(chē)后,驚呼其為“東方的埃菲爾鐵塔”。

          在天車(chē)上,當(dāng)年鹽工們利用一個(gè)大的定滑輪將提升汲鹵筒的力改為水平方向。另外在靠近地面的地方也有一個(gè)定滑輪改變力的方向。再將拴有汲鹵筒的繩子一圈圈纏繞到大車(chē)上,使用牛來(lái)牽引大車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)。就像汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),拉動(dòng)繩子提升起汲鹵筒,古人鹽工這樣的神仙操作極大的節(jié)省了人力。

          燊海井現(xiàn)存的牽引大車(chē),高2.5米,直徑4.5米。它由雜木混制而成。當(dāng)年依靠4-5頭牛牽引大車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng),大約需要半個(gè)小時(shí)才能提起一桶鹵水。天車(chē)同大車(chē)一起共同度過(guò)了近兩個(gè)世紀(jì)被人們完好的保存至今。

          四、煮鹵:天然氣當(dāng)燃料

          鹵水打上來(lái)之后就到了最后一步:煮鹵為鹽。

          首先,人們會(huì)通過(guò)提鹵水車(chē)將鹵水送至高高的曬鹵架上,使其緩緩流下,鹵水經(jīng)過(guò)細(xì)密的竹枝流到地面的曬鹵臺(tái)內(nèi)。既可以過(guò)濾掉其中的部分雜質(zhì),又可以利用陽(yáng)光暴曬。蒸發(fā)掉鹵水中的部分水分,進(jìn)一步提高了鹵水的濃度,這樣能大大節(jié)省熬煮的時(shí)間。


          輸送鹽鹵的筧管與提升鹽鹵用的升鹵站

          鹽工將日曬后的高濃度鹵水通過(guò)輸鹵管運(yùn)到灶房,輸鹵管也是用竹子做的管道。因?yàn)橹褡邮侵钡牟荒苻D(zhuǎn)彎,所以聰明的鹽工們?cè)谛枰D(zhuǎn)彎的地方設(shè)計(jì)了一個(gè)工具。筧窩可以起到中轉(zhuǎn)站的作用,到灶房的鹵水被放入大鍋中。


          自貢輸運(yùn)鹽鹵的筧管通過(guò)眾多的筧窩,通向四面八方

          更神奇的是,古人燒鹵水不是用柴火,而是用天然氣。

          你沒(méi)聽(tīng)錯(cuò),我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)和使用天然氣的國(guó)家,有鹵水的地方,往往天然氣也是儲(chǔ)量豐富,在東漢到蜀漢時(shí)期,臨邛的井鹽生產(chǎn)者在開(kāi)鑿鹽井過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了天然氣資源,并創(chuàng)建了人類(lèi)歷史上最早的天然氣井——臨邛火井。

          人們居然用竹子根根相連,做出了天然氣運(yùn)輸管道,輸送到大鍋下面,煮沸蒸發(fā)出里邊的水分,最終就形成了白花花的鹽結(jié)晶,就這么掌握核心科技啦。


          火井天然氣遺址

          在最早記載這一偉大成就的就是《華陽(yáng)國(guó)志》。書(shū)中生動(dòng)地記載了當(dāng)時(shí)利用天然氣煮鹽的情形:臨邛“有火井,夜時(shí)光映上照,民欲其火,先以家火投之,頃許,如雷聲,火焰出,通耀數(shù)十里。以竹筒盛其光藏之,可拽行終日不滅也。井有二,一燥一水。取井火煮之,一斛(器量名,古時(shí)以十斗為斛)水得五斗鹽;家火煮之,得無(wú)幾也?!?/p>

          在歐洲,最早使用天然氣的是英國(guó),其始于1668年,而臨邛人利用天然氣的歷史,且不說(shuō)追溯至漢代,即使從晉(281——420)算起,也比英國(guó)人早一千多年。所以,我們可以說(shuō),中國(guó)是世界上最早發(fā)明利用天然氣的國(guó)家。

          結(jié)語(yǔ):鉆井、提鹵、煮鹵為鹽、分離雜質(zhì)等……一粒井鹽經(jīng)歷千年傳奇,中國(guó)人的衣食住行里,藏著祖先們留下的無(wú)窮盡的智慧。

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