科技之光
在四川省的大英縣有一種古老的制鹽方法,這種鮮為人知的方法使用的是被西方科學(xué)家譽(yù)為最古老的機(jī)械鉆井方式。
一個(gè)晴朗的日子,一位普通的老人開(kāi)始踏動(dòng)一種奇怪的木制輪車(chē),輪車(chē)收起了一條結(jié)實(shí)的用竹條結(jié)成的繩子,將一節(jié)長(zhǎng)長(zhǎng)的竹筒從一個(gè)海碗口大小的井里提起(圖1)。竹筒看起來(lái)非常沉重。打開(kāi)竹筒的一頭,能清晰地看到,一股乳白色的水噴涌而出。另一些工匠不停地踩動(dòng)大轉(zhuǎn)車(chē),把這些水提到竹棚頂端的一個(gè)木制容器里,進(jìn)行曬制、過(guò)濾、,然后放入鍋中煎熬。
(1)在小口徑鉆井上勞作的老人
灶房里爐灶中的柴火劇烈地燃燒著,白色的水在鍋中慢慢形成了結(jié)晶。這,就是伴隨巴蜀人幾千年的不可或缺的日用品——花鹽。
原來(lái),老人所做的這些活兒,是用世界上最早的小口徑鉆井制鹽的古老工藝。而這種小口徑鹽井曾經(jīng)廣泛地分布在一千多年前宋代的四川省,人們管它叫卓筒井。在一千多年的歲月里,生活在四川盆地的巴蜀人雖然遠(yuǎn)離海洋,卻從沒(méi)有缺少過(guò)生活用鹽。
卓筒小井的鉆井技術(shù)發(fā)明于北宋時(shí)期,約在公元1041年~1048年間,比西方小口井鉆井技術(shù)要早850多年。這項(xiàng)技術(shù)揭開(kāi)了人類(lèi)鉆探深井的序幕。
打鉆卓筒小井使用一種木制椎架,木制鉆頭前端套鐵質(zhì)圜刀,它是現(xiàn)代深井鉆頭的鼻祖。圜刀鉆形狀如烙鐵頭,重達(dá)百余斤(圖2)。鹽工利用杠桿原理,不斷地將圜刀鉆頭提起落下頓擊井底,以沖擊式方法向地下深處開(kāi)鑿,將巖石粉碎,然后將鉆頭重新提起,清理井底被粉碎的巖石,如此反復(fù),使井的深度不斷得以加深,最終鉆出一個(gè)圓形的能出鹽鹵水的小口鹽井。
(2)重達(dá)百余斤的圜刀鐵鉆頭
這種世界上最古老的機(jī)械鉆井方式使卓筒小井的口徑不會(huì)太大,但其深度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了一般的水井,可達(dá)到地下百米以上(圖3)。而那在深井中不斷頓擊的鉆頭,它鑿碎的不僅僅是巖石,也鑿開(kāi)了一座秘密寶庫(kù)的大門(mén)。而這寶庫(kù)就是地下古死海。
(3)桌筒小井口徑都不大
古老的鑿井技術(shù)使大英縣的古代居民知道了地下埋藏著豐富的鹽,當(dāng)?shù)匕傩罩辛鱾髦粋€(gè)民謠:兩山夾一嘴,必定有鹽水。但他們恐怕永遠(yuǎn)也猜不到這地下到底有多少鹽?為什么會(huì)有鹽?經(jīng)過(guò)現(xiàn)代科學(xué)家的測(cè)量,大英縣地下大量的鹽鹵水深度有3000多米,儲(chǔ)藏量達(dá)到42億噸,就是一個(gè)深埋的古死海。
我們的先人在我們的地下發(fā)現(xiàn)了豐富的鹽鹵,這么豐厚的鹽鹵資源,可以供80代人開(kāi)采。
為什么這遠(yuǎn)離海洋的內(nèi)陸地帶會(huì)埋藏著這么大的一個(gè)古死海呢?這就要追溯到上古時(shí)代的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)了。大約在2.37億年前的三疊紀(jì)中期,青藏高原處還是一片海洋。古四川盆地內(nèi)部蓄積了大量海水。三疊紀(jì)中后期,我國(guó)西部地區(qū)地殼有所抬升,海水不斷地從古四川盆地西部向青藏高原地區(qū)退去,積存在盆地內(nèi)的海水形成了內(nèi)陸鹽湖,被地質(zhì)學(xué)者稱(chēng)為“巴蜀湖”。在其后漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中,地球溫度迅速飆升,降雨稀少,氣候炎熱,水體的蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于補(bǔ)給量,湖泊縮小,含鹽的原生水就濃縮而成咸咸的鹵水。有專(zhuān)家稱(chēng),那時(shí)的四川盆地上存在一個(gè)類(lèi)似于今天中東死海的高鹽分的內(nèi)陸湖,而且面積更為巨大,約20萬(wàn)平方公里。
那個(gè)時(shí)候的巴蜀湖,范圍逐漸縮小,氣候逐漸改變,就形成一些瀉湖。瀉湖里面沉淀了大量的鹽粒,而且形成很多層鹽鹵層,卓筒井打到地下以后,鑿?fù)诉@些鹽鹵層,將鹽鹵提出地面(圖4)。
(4)地下鹽層示意圖
通過(guò)查閱資料,我們發(fā)現(xiàn)中東死海和中國(guó)四川的古死海都處于北緯30度附近,只是在地球上的誕生時(shí)間相差了2億年。一東一西、一古一今,相映成趣。地球冥冥之間,滄桑循環(huán),我們隱約可以想象四川盆地的昨天或許就是中東死海的今天,而中東死海的未來(lái)或許也正是今日的四川盆地。而讓我們知道這個(gè)秘密的,就是四川古死海上,那默默無(wú)聲的卓筒井。