胡安徽
(貴州師范大學(xué) 馬克思主義學(xué)院,貴陽 550001)
朱砂(Cinnabaris)又名丹砂、辰砂,是一種用途廣泛的特殊礦物和商品:從制作器物的顏料到女性的化妝品和繪畫所用朱色,從制作防腐劑到充當(dāng)隨葬品,從氏族崇拜到宗教民俗,從煉丹到藥材,從市場交易品到貨幣替代物和官員俸祿,以及各種汞化合物的合成,乃至成為地位和身份的象征,尤其是朱砂被作為煉制“不死藥”的必需品后,不僅被以道家為代表的煉丹家所青睞,更為不少達(dá)官顯貴、帝王將相當(dāng)作靈物和圣物。正因為此,朱砂在中國古代被較早地認(rèn)識、開發(fā)和利用,先秦古籍《尚書》《管子》《山海經(jīng)》、現(xiàn)存最古漢醫(yī)方書《五十二病方》以及最早藥物學(xué)著作《神農(nóng)本草經(jīng)》等對其均有記載。無論是自然科學(xué)領(lǐng)域還是社會科學(xué)領(lǐng)域,朱砂都是學(xué)者們關(guān)注的主要對象,因此,學(xué)界有關(guān)朱砂的研究成果相當(dāng)豐富,但對古代朱砂開采技術(shù)的關(guān)注相對較少,目前僅有《中國古代礦業(yè)開發(fā)史》[1]《礦冶史話》[2]《中國科學(xué)技術(shù)史·礦冶卷》[3]《中國古代的尋礦理論和開采技術(shù)》[4]《歷史時期武陵山區(qū)丹砂產(chǎn)地分布及其變遷》[5]《貴州萬山汞礦遺址調(diào)查報告》[6]《中國古代金屬礦和煤礦開采工程技術(shù)史》[7]等論著涉及此項研究。朱砂開采技術(shù)主要分為勘探和采掘兩個方面。綜觀上述成果關(guān)于朱砂開采技術(shù)的研究,多偏重于朱砂的冶煉、產(chǎn)地的分布和開采的產(chǎn)量等內(nèi)容,對勘探和采掘技術(shù)著墨不多,即便有零星內(nèi)容涉及此問題,然由于所用材料不充分,致使研究既不全面也不完整?;诖?,本文對中國古代朱砂的勘探和采掘技術(shù)進(jìn)一步總結(jié),以幫助讀者系統(tǒng)了解中國古代朱砂的開采技術(shù)并由此豐富礦業(yè)開發(fā)史的研究內(nèi)容。
采掘朱砂首先要明確其蘊藏的具體位置,即朱砂產(chǎn)地,這就需要一定的勘探技術(shù)。先秦典籍《管子》記載:“上有丹砂者,下有黃金?!盵8]此語說明朱砂與黃金伴生,產(chǎn)黃金之地即應(yīng)為產(chǎn)朱砂之域。這是先秦時期人們探尋朱砂產(chǎn)地的經(jīng)驗總結(jié)。雖然《管子》未說明“上有丹砂者,下有黃金”的理論依據(jù),但后代的實踐表明先秦時期古人對尋找朱砂產(chǎn)地已有較高的認(rèn)識水平,因為學(xué)者們通過對古代文獻(xiàn)的考證以及對近現(xiàn)代朱砂礦伴生物的檢驗,認(rèn)為此結(jié)論確切地反映了朱砂礦蘊藏的實際情況[1]。東晉葛洪《抱樸子》卷16《黃白》云:“山中有丹砂,其下多有金?!盵9]這與《管子》所載內(nèi)容基本相同,說明晉代對朱砂產(chǎn)地的勘探技術(shù)依然沿用了前代,進(jìn)展不大。
唐代,“采之(朱砂)者,尋石脈而求”[10],說明沿石脈可找到朱砂。宋代,“穴地數(shù)十尺,始見其苗,乃白石耳”[11],這表明在找到石脈后,仍要在地下開挖洞穴才能找到朱砂礦苗。明代對朱砂的勘探技術(shù)有了新的認(rèn)識,“水井有砂者,其水盡赤,每有煙霞浴蒸之氣”[12]。此語說明人們可以從井水的顏色及水氣判斷朱砂產(chǎn)地。較之于前代,明代對朱砂的勘探技術(shù)無疑又前進(jìn)了一步。清代對朱砂的探尋有了更豐富的理論:“溫泉生石隙中,下必有丹砂雄黃之屬。”[13]這里明確了溫泉與朱砂產(chǎn)地的關(guān)系,即有溫泉的地方多有朱砂產(chǎn)地?!把◣r察脈丹止一線又多兼白石,所謂白帶也?!盵14]由此可知,朱砂礦脈多為線型且多與白石即石英石相伴。到了近代,朱砂勘探技術(shù)有了進(jìn)一步提高,所謂“萬山與黃道鄉(xiāng)交界處地壘帶之景象,出產(chǎn)水銀朱砂”[15],以及“跟蹤石英細(xì)脈之夾有硃砂痕跡者追尋”,“礦床石脈既多沿石層面而生,故其富集之處可量其厚薄”[16]488即是明證。
綜上可知,隨著時代的發(fā)展和人們認(rèn)識水平的提高,朱砂的勘探技術(shù)在實踐中不斷進(jìn)步,為朱砂的采掘提供了有利條件。還要指出的是,盡管古代醫(yī)藥學(xué)著作尤其是本草著作對朱砂有不少記載,但主要是關(guān)于朱砂物理性狀、產(chǎn)狀和藥用價值、用藥方法的論述,很少述及朱砂的勘探技術(shù),頗有點遺憾。
采掘是開采朱砂的關(guān)鍵技術(shù)。就筆者目之所及,未見文獻(xiàn)關(guān)于先秦秦漢時期朱砂采掘技術(shù)的記載,故而無從考究。南朝陶弘景《本草經(jīng)集注》云:“采砂皆鑿坎入數(shù)十丈許?!盵17]“鑿坎”離不開斧、錘、鑿、鉆、鏟等常見工具,這說明當(dāng)時主要用上述傳統(tǒng)器械挖洞以采掘朱砂。宋代《本草衍義》曰:“先聚薪于井,滿則縱火焚之。其青石壁迸裂處,即有小龕,龕中自有白石床,其石如玉,床上乃生丹砂?!盵18]《方輿勝覽》載:“遇歲寒,獠以薪竹燔火爆石以取之(辰砂)。”[19]《溪蠻叢笑》稱:“砂出萬山之崖為最,仡佬以火攻取?!盵20]上述所謂“縱火”“燔火”“以火攻取”均是用火燒,此種開采方法被稱為火爆法(亦稱“燒火窿”),它一方面是利用巖石高溫受熱后巖石硬度發(fā)生變化以提高開石鑿壁效率,另一方面則是利用熱脹冷縮的原理,在剛剛燒過的礦石上潑冷水,使冷水滲入巖石縫內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,從而增加巖石破裂的膨脹力[6]。這種方法自然比用斧錘開鑿的效率要高許多,說明采砂技術(shù)有所提高。明末之前基本沿襲了宋代的方法:“土人欲覓(朱砂),多聚干柴。縱火滿井焚之,致壁迸裂,始見有石床如玉潔白?!盵21]直到明末清初,今貴州銅仁一帶始有人將火藥爆破技術(shù)用于開采朱砂[22],這無疑會大大提高開采效率,銅仁“府南大萬山,產(chǎn)硃砂,月可得萬斤”[23]即是明證。道光末年,歸化廳(今貴州紫云縣)開采朱砂,“由山腰鑿入,頗中礦穴得礦砂”,且“用鐵鏟攫取或用石炮轟開,然后用火燒煉”[24]。由山腰開鑿,需要的技術(shù)自然要比在平地的高,同時綜合運用了鑿取、炮轟、火燒等開采技術(shù)?;鹚幈坪烷_采技術(shù)的綜合運用反映了當(dāng)時采砂技術(shù)的提高。不過,從文獻(xiàn)記載情況看,用火藥爆破的方法并不是每個朱砂礦井都能使用,地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和礦井較深的礦區(qū)依然采用斧鑿鏟攫的傳統(tǒng)方法。
采掘朱砂往往要形成礦井,不同的礦井需要不同的開采技術(shù),因此,礦井類型的多樣化即是開采技術(shù)提高的另一標(biāo)志。清代有多種類型的朱砂礦井,“掘地而下曰井,平行而入曰墏,直而高者曰天平,墜而斜者曰牛吸水”[25]。如此多的礦井類型標(biāo)志著采砂技術(shù)的進(jìn)步。
隨著砂井深度的增加,照明技術(shù)成為必需。宋代辰州沅陵縣(今湖南沅陵縣),“有砂井,土人采取,入井火把行二里,燒石取之”[26]。這種火把照明主要是運用固定式燈龕法,在井巷中鑿壁為龕,放置陶燈盞照明[6]。明代務(wù)川縣,“有板場、木悠、巖前等,坑砂產(chǎn)其中,坑深約十五六里,居人以皮為帽,懸燈于額,入而采之,經(jīng)宿乃出”[26]。所謂“懸燈于額”是指在礦坑中把燈懸掛在頭上面的巖石上,這種燈稱作“亮子”(“以鐵為之,如燈盞碟而大,可盛油半斤。其柄長五六寸,柄有鉤,另有鐵棍長一尺,末為眼以受盞,鉤上仍有鉤,可掛于套頭上”[7])。很明顯,“亮子”的使用比火把的效果要好,這表明照明技術(shù)有所提高。不過這種技術(shù)不可高估,務(wù)川縣板場附近,“因其(朱砂)洞已深至十余丈,燈入無光,故棄之也?!盵27]清末民初,貴州某些地方的采砂開始使用手電照明[16]493,這與火把和“懸燈于額”相比,顯然是照明技術(shù)的又一進(jìn)步。
排水技術(shù)也很關(guān)鍵。如果礦井內(nèi)的積水不及時排出,礦工就無法入內(nèi)采挖,最終導(dǎo)致礦坑廢棄。“詹前溝產(chǎn)硃砂,惟礦洞水深,竭澤匪易,道光末,湘人某以水車修之,水涸礦見,控獲硃砂數(shù)百斤,而水復(fù)至,知其終不可采,乃棄之?!盵26]顯然,由于排水技術(shù)不高,該處朱砂開采受到了影響。
通風(fēng)技術(shù)亦不容忽視。貴州銅仁萬山冷風(fēng)洞朱砂礦,“因支道急轉(zhuǎn),廢石堆塞,空氣急(極)不流通,燈火已不能燃,礦工利用手電工作,因呼吸窒塞,短時間內(nèi)即須退出總道休息”。某些礦井因通風(fēng)不暢,礦道內(nèi)呼吸困難,礦工僅能從事四個小時左右的開采[16]488。由此可見,通風(fēng)技術(shù)落后造成了采砂者呼吸窒塞,無法使其連續(xù)工作,這無疑給采挖帶了嚴(yán)重的負(fù)面影響。
上述關(guān)于朱砂采掘過程中排水和通風(fēng)技術(shù)存在問題的記載主要見于清末民國文獻(xiàn)。采砂技術(shù)較前代進(jìn)步的清末民國既然存在著上述問題,古代則更不用說。這些問題在清末民國已被采砂者重視并在努力解決,如前述萬山冷風(fēng)洞朱砂礦總坑道“沿裂縫掘進(jìn),頂上空隙頗多,故空氣流暢無阻”[16]493,這說明近代人們已經(jīng)在努力采取措施解決砂井通風(fēng)等技術(shù)難題。
總之,盡管中國古代朱砂采掘技術(shù)隨時代發(fā)展而不斷進(jìn)步,然因多種條件制約,開采技術(shù)仍存在不少缺陷,如民國年間的貴州萬山朱砂的采挖,“近年采礦之法仍極幼稚,無非沿巖石內(nèi)之含礦脈帶,跟蹤鑿取礦石而已。礦脈既成不規(guī)則之網(wǎng)狀,故所掘之坑道大小不一,高下無定,時因坑道狹小出入為艱,又不知注重通風(fēng),凡曲邃之處,往往空氣窒塞,呼吸困難,故采掘工作時間多僅以四小時為率,且坑內(nèi)廢石多不運出,隨采隨塞,愈進(jìn)愈難,無法進(jìn)展,一旦遇水或其他困難,則多相率放棄?!庇行┑V坑甚至只能用竹筒汲水,排水效率極為低下,嚴(yán)重影響朱砂的采挖[16]488-489。采礦技術(shù)直接影響生產(chǎn)效率進(jìn)而影響產(chǎn)量,由于采礦技術(shù)較差,故而產(chǎn)量不高,某些朱砂礦每月產(chǎn)量僅有兩百斤左右[16]492,每人每天僅能錘兩斗[16]489。某些礦廠因開采技術(shù)的缺陷,朱砂的采挖相當(dāng)艱難,如銅仁萬山的箭頭砂,“此砂獨產(chǎn)于石夾縫中,取之最難”[28]。即便存在著諸多缺陷的采掘技術(shù),然由于朱砂功能的不斷開發(fā)和市場對朱砂的需求不斷增加,刺激著人們對朱砂日復(fù)一日年復(fù)一年地開采,再由于朱砂不可再生,故而導(dǎo)致其儲量銳減、資源枯竭,不少產(chǎn)地最終廢棄,如貴州婺川縣板廠朱砂礦“衰竭已久,并請封閉”。普安縣濫木廠朱砂廠“自康熙六十一年開采至今,硐老山空,砂巖干淡,兼之堅口水淹傾頹,委系調(diào)劑無術(shù)”,不得不在雍正十年(1732)“嚴(yán)行封閉”[29]。由此而言,即便開采技術(shù)相對落后,但如果長時間開采,依然能導(dǎo)致資源枯竭,這說明在古代朱砂資源枯竭與否與開采技術(shù)高低關(guān)系不大,而與開采時間的長短更為密切。不僅朱砂如此,其他礦物資源亦如此。
與開采技術(shù)密切相關(guān)的還有洗砂技術(shù):“方其負(fù)荷而出,投諸水,淘之汰之,搖以床,漂以箕。既凈,囊而漉之;不即干,口以吹之。其水或潴之池,或引之竿?!盵25]從投、淘、汰、搖、漂、漉、吹、潴、引等一系列程序看,清代的洗砂技術(shù)已較為系統(tǒng)和完善。還要提及的是,中國古代傳統(tǒng)的洗砂技術(shù)對產(chǎn)地的周邊環(huán)境產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)呢?fù)面影響。清代詩人吳中蕃《壬寅冬過光斗河》在描寫周邊是朱砂產(chǎn)地的光斗河時特意加了副標(biāo)題:“河盡淘沙,終歲作赤黃色”,詩云“涇水一石泥數(shù)斗,此溪竟欲兩黃河。問君何為濁乃爾,云是上流采砂之余波?!盵30]曾任貴州巡撫的田雯也說,洗淘朱砂時“波濤為之盡赤”[25]。顯然,洗淘朱砂不僅使河水變?yōu)槌嗌虺帱S色,一片渾濁,而且也容易導(dǎo)致泥沙淤積河流,這無疑會對河流及其周邊生態(tài)環(huán)境帶來一定程度的破壞。
縱觀古代朱砂開采,就勘探技術(shù)而言,先秦時期主要依據(jù)朱砂與黃金伴生的理論;唐宋時則采用沿石脈并在地下開挖洞穴以尋找朱砂之法;明代把井水的顏色及水氣作為根據(jù);清代則創(chuàng)新了朱砂產(chǎn)地多與溫泉伴生、朱砂礦脈多為線型且與石英石相伴的理論。就采掘技術(shù)而言,南北朝時期主要采用傳統(tǒng)工具采挖;宋代創(chuàng)造了用火燒使礦石碎裂的技術(shù);明末清初開始采用火藥爆破技術(shù)。采掘過程中所用的照明工具由火把到“亮子”再到手電,亦表明開采技術(shù)的進(jìn)步。毋庸諱言,通風(fēng)和排水技術(shù)相對滯后,盡管也在不斷改進(jìn),但仍在某種程度上制約了朱砂的開采。
綜上所述,中國古代朱砂的開采技術(shù)在總體上是一個隨時代發(fā)展而不斷進(jìn)步的過程。朱砂是眾多礦物的一種,盡管其勘探技術(shù)與其他礦物不完全相同,然其采挖技術(shù)如火爆法、通風(fēng)排水法、照明等則與其他礦物極為相似,既有對前代的繼承又有不同時期的創(chuàng)新發(fā)展,尤其是火爆法,上溯至新石器時代的采石場,下可延續(xù)到近代多種礦物的開采中[6]。因此,就采挖技術(shù)而言,朱砂的采掘是中國古代礦物開采技術(shù)的縮影,一定程度上反映了中國古代采礦技術(shù)的發(fā)展水平和變化過程。
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