剧版《长安十二时辰》中,狼卫们报复长安的终极计划"阙勒霍多",是悄悄运进城中的"石脂",打算在上元灯节的时候火焚长安。这些材料,原本就是用来制墨的材料,所以没有引起关防重视,得以顺利进入长安。
按照剧中的解释,"阙勒霍多"是突厥语,黑色的骨头之意,它能把人间变成火海炼狱,让所有的一切都化为尘土消失。其实这个"阙勒霍多"本身是指一种特殊的石头,即塞外独有的特殊材料——石脂,也就是从宋代以后俗称的火油,现代的石油。在此之前,西域等地把它称为"魔鬼的汗珠",与黑色骨头有异曲同工之处。
由于"石脂水"有极易燃烧,并且水越泼越旺,沾身即燃的特性,突厥狼卫提前在长安各处布置了三百桶石脂水,上元节有斗灯的传统,城内家家户户必然悬挂花灯,这就是无数个零星火源,石脂一旦被火源引爆,所有房屋街巷会被点燃,利用"阙勒霍多"巨大的威力,繁华的长安城将在劫难逃。
靖安司的负责人李必,寻遍长安全部可能引火之物,也摸不到头绪,直到张小敬告诉他,石脂在酒泉、玉门、延州等地有产,但是入关时一般会报作"墨料",不会体现它的燃烧属性。李必恍然大悟,立即命令全城调查墨料的进货情况,由此探查出三百桶石脂水已经在长安城内了。
从发现石油,到利用石油,中国人认识石油的过程可谓悠久,这是在探索和实践中逐步完成的。
中国古代"黑油"大发现
中国古代先民的智慧是值得钦佩的,他们在日常劳作中发现了石油这个神奇的东西。根据典籍史料的记载,石油进入中国人的视野,可追溯到三千多年以前。
据《易经·革卦·象传》中记载,"象曰:泽中有火,革。"此为"上火下泽"的卦形,就是石油沼气在湖泊水泽的水面上燃烧的现象,先民们无法解释这一现象,只是把它客观记录在经典中。《周易》的成书时间,至迟在公元前十一世纪的西周时期已经完成,因此"泽中有火"的现象,距今已经超过三千年。
东汉著名文学家班固(32-92年),在《汉书》"地理志"篇目中,记载了"高奴县有洧水可燃"的情况,高奴县在今天的陕西延安的延长县一带,洧水属于延河的支流之一,出于某种不可知的地质原因,地下蕴藏的石油受压浮到水面上。当地人发现,这层很像"油"的黑色物质,居然可以在水面上燃烧。这是有记载的,最早认识和记载石油产地及性能的资料。
"石脂"被有意识的利用
到了南北朝时期,人们逐步开始了对石油有意识的采集和利用,由于当时认为这东西是从山石中产生,多被叫做"石漆"或"石脂"。南朝文学家、史学家范晔所著的《后汉书·郡国志》中,有这样一段关于石油的记载,"县(延川县)南有山,石出泉水……其水有肥,燃之极明,不可食,县人谓之石漆"。这里所说水中的"肥",就是石油。
按照书中的记述,南北朝时期,在今天的甘肃玉门一带,那里的山石上就有喷涌而出的石油,虽不能食用,但可以点燃,非常明亮,当地人把它叫做"石漆"用"脂"、"肥"或"漆"来形容石油的稠密厚实。
类似的情况,在北魏地理学者郦道元的《水经注》中也有记录,"酒泉延寿县南山出泉水,……水有肥如肉汁,取著器中,始黄后黑,如凝膏,然极明,与膏无异,膏车及水碓缸甚佳,彼方人谓之石漆"。这里提到了对车辆和水碓轴承的润滑用途。除此之外,还特别提到,"水肥亦所在有之,非止高奴县洧水也"。说明当时已经发现了多处蕴含石油的地区。
进入经济繁盛、科技发达的盛唐时期,石油的用途逐渐成熟发展。唐代学者段成式《酉阳杂俎》一书,记载了"高奴县石脂水,水腻,浮上如漆,采以膏车及燃灯极明",说明从东汉时期直到唐代,高奴县一带始终石油铲除不绝,到了唐代,"石脂水"(石油)已经广泛用来作为燃料和润滑。
进入两宋时期,石油在液体状态的基础上,进一步被开发为叫做"石烛"的固态照明物品由此产生。这种石烛不仅燃烧时间长,而且比普通蜡烛节省,据说一支石烛可以抵三支普通蜡烛。关于石烛,宋代著名诗人陆游在他的《老学庵笔记》中记载道,"烛出延安,予在南郑数见之。其坚如石,照席极明。亦有泪如蜡,而烟浓,能熏污帷幕、衣服,故西人亦不贵之。"并有诗云"但喜明如蜡,何嫌色似黛"。看来古人为了照明,可以牺牲自己相貌。
北宋学者沈括,在他的《梦溪笔谈》中第一次提出"石油"的概念,并记载了他尝试用石油衍生物制墨的事情。古代制墨,按照《洞天墨录》中的说法,"古墨惟以松烟为之"。随着松木资源的日渐枯竭,墨工们不得不寻找更好的替代品。沈括发现,石油点燃后烟气黑灰很大。沈括用黑烟灰试着制墨,发现效果很好,"黑光如漆,松墨不及也"。就依法做了很多,起名"延川石液"。他觉得"石油至多,生于地中无穷,不若松木有时而竭",可以替代树木制墨使用,就连大文豪苏东坡也很喜欢使用这个墨。
除了燃烧和润滑,石油还被作为中药材使用。据载,自南北朝起,石油就是治疗脱发等疾病的良药。元代史料记载,"气虽臭而味可疗驼马羊牛疥癣",可见此时的石油已经用来医治牲畜的皮肤类疾病。明代大医家李时珍在《本草纲目》中,把石油的药效进行延伸,认为它"主治小儿惊风, 可与他药混合作丸散,涂疮癣虫癞,治铁箭入肉"。
石油成为官府管制产品
元代《元一统志》中,记载"延长县南迎河有凿开石油一井,其油可燃,兼治六畜疥癣,岁纳壹佰壹拾斤。又延川县西北八十里永平村有一井,岁纳四百斤,入路之延丰库。"这说明,在八百年之前的元朝,已经掌握了人工开凿油井的技术。当时在陕北地区的油井每年缴纳的石油在110斤到400斤不等。并且当时已经有了纳税机构和专用油库,对采油行为实行政府征税制度。
明朝时期,凿井取油的工艺,已经较为普遍。许多古代著作中记载了这一情况,比如关于成都地区风物志的著作,明代学者何宇度所作《益部谈资》中,记载"油井在嘉州、眉州、青神、井研、洪雅、犍为诸县",可见当时油井开凿,已经是四川多地的普遍现象,甚至已经作为当地的经济来源之一。
另外,明代四川按察使、诗人曹学铨所著《蜀中广记》记载,"国朝正德末年(1521年),嘉州开盐井,偶得油水,可以照夜,其光加倍,沃之以水,则焰弥甚,扑之以灰则灭,作雄硫气。"这里提到了石油的另一个特性,即浇水不灭,适得其反,只有用灰土扑灭,熄灭之后会散发硫磺类的味道。
《蜀中广记》还写到,"近复开出数井,官司主之,此是石油,但出于井尔。"对于开凿盐井偶然挖出的石油,都有官府负责管理。并且作者已经确认,这就是从井中渗出来的石油,而不是山岩水面得到的。
石油在军事领域的应用
古老的中华民族,始终奉行和平防御的军事政策,许多重要的军工用材,其实首先都在民用领域,比如石油一物,首要用途是保障民生,作为照明、制墨和润滑等等,直到唐代,才逐渐将它转向军事用途,用于保家卫国,抵抗外侮。
《元和郡县志》中记载了一次城池保卫战,那是在公元578年冬十一月,突厥士兵入侵北周,"寇周边,围酒泉,杀掠吏民",围困城池,形势危急。当地军民合力抗击,把"火油"(石油)作为防御性武器,烧毁敌人攻城长梯,制作火墙阻止敌人进攻,最终成功保卫城市。由此可见,石油在战争中的应用,的确可以改变战场的进程和方向。
五代十国时期,石油在军事领域的应用更加广泛,由此衍生的各种军事武器逐步出现。《新五代史·吴世家第一》载,后梁贞明三年,南吴国主杨隆演派使者给契丹王送去一批猛火油,用于"攻城,以此油燃火焚楼橹,敌以水沃之,火愈炽。"
《旧五代史》卷六十五记载,记载了一个火油烧断连锁战船的战例。贞明五年,后梁将领贺瑰率军攻打后晋德胜南城,用连锁战船堵塞航道,此时后晋"城中矢石将尽",城破就在眼前,在此危急关头,晋将李建及想出办法,把火油装在瓮中,"令上流具瓮,积薪其上,顺流纵火,以攻其舰",瞬间火起,烧断了梁军战船的连锁,打开了水路航道,兵围遂解。
北宋时期,曾公亮的《武经总要》一书中,也记述了"猛火油"水浇火炽的特点,很适合用于火攻,在北宋神宗年间,东京汴梁城设立了专门负责军事装备制造和研发的部门"军器监",其中就有"猛火油"的加工工坊,称为"猛火油作"。
在北宋官修军事著作《武经总要》中,记载了北宋发明家研发的"猛火油柜",它是以猛火油为燃料,用熟铜制成柜体,内含引火机关,可以连续喷火的火焰喷射器,水扑不灭,沾身即燃,当之无愧是战场上的杀敌神器。
在此基础上,北宋的军事发明家们,利用"火油"的花样不停翻新,甚至出现了以石油做燃料的燃烧弹,投入战场杀伤力巨大,实在是奇思妙想。无敌的火油(石油)批量列装北宋禁军后,武力孱弱的宋军居然在两次"平夏城战役"中,使用火器重创了西夏数十万大军,迫使嚣张的西夏元气大伤,至北宋宣和元年(1119年),宋朝彻底掌控了横山地区,使西夏丧失了防御北宋的重要屏障。
进入明代以后,对宋代开发的火攻武器进一步发展,在明代重要军事著作《武备志》中提到了几类专门用于火攻的战车,如《火器图说》中记录的火龙卷地飞车、铁汁油车、盛油引火车等,这些引火车辆,各类用途不同,都是在车上装备各种燃烧性火油火药,作战时,把它们迅速推到敌阵,用于烧伤敌人攻城略地。
中国人的凿井取油技术
中国并不是最早认识和利用石油的文明。首先利用石油资源的,是伊拉克地区的苏美尔人和亚述人,那里至今仍然是盛产石油的地区。中国的春秋战国时代,欧洲国家在战场上已经使用石油做成的燃烧武器。中国人对石油的最大贡献,却是在率先研发了各类石油开采技术。
中国的凿井技术,始于春秋战国时期,在胶东半岛的红岛古盐场,已经由海盐向井盐发展,出现了凿井利用天然气熬煮海水、井水产盐,产出的成品是晾晒产盐的数倍。东汉时期,四川已经可以打出深达数十丈的筒井。
到了宋代,中国科技大发展,对石油的认识更加深刻,出现了冲击式凿井的先进技术,可以达到几百米甚至更深的地层。进入元代,随着凿井技术的进一步提升,已经出现了可以长期固定采油的油井,比如陕北的延长县和延川县的油井。明清时期,每年产油百余斤的油井更加普遍,隐隐有"油田"规模。
明朝末年,著名学者宋应星的《天工开物》一书,收录了更加先进的凿井技术,使用"冶铁锥,如碓嘴形,其尖使极刚利,向石上舂凿成孔",按照书中所言,用这个办法,"大抵深者半载,浅者月余,乃得一井成就"。
在闭关锁国的清朝遭遇禁毁命运后,它逐渐传播到了日本、欧洲等西方国家,为它们的科技发展提供了助力,把古老的中国远远抛在后面。在第一次工业革命中,西方人借助中国的顿钻钻井技术,经过改造,在1842年发明了蒸汽钻井机,成为近代石油工业的先驱。之后的1859年,第一口近代意义的油井出现了。
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