吕林素，博士，研究员，自然资源首席科普传播专家，长期从事宝石学、矿物学、岩石学、矿床学方面的研究、展陈设计、科普宣传工作，中国地质博物馆岩石矿物研究室原主任，现聘为四川文化艺术学院教授。

　　煤炭是地球上蕴藏最丰富、分布最广的化石燃料。工业之前，人类在三四百万年演进过程中，薪柴与火的相遇开启了首个能源时代——薪柴时代。此间人类能够掌控的能量，主要是薪柴这类生物质能，即第一代主体能源，而作为非主流的煤炭也是其有益补充。特别是我国宋朝的“柴荒”，曾使得深埋于地下的煤炭获得了极大的发展机遇。于是煤炭的应用便进入了大众视野，也进入了“寻常百姓家”。

　　煤炭被历代文人墨客赞叹，“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。”（北宋·苏轼《石炭歌》），赞美煤的品质上乘；“何年下掘得石炭，劫灰死凝黑龙骨。”（元·刘崧《石炭行》），描写了开采煤炭的危险与艰辛；“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。”（明·于谦《咏煤炭》），将煤炭比喻为朴实无华的“乌金”（即“黑色金子”），燃烧自己，奉献光和热，因而有“太阳石”美称。

　　随着第一次工业（18世纪60年代至19世纪40年代）兴起，以蒸汽机的发明和使用为标志，工业用火成为主流，低热值的薪柴难以满足巨大的能源需求，而以高热值著称的煤炭成为第二代主体能源。正是“煤炭与蒸汽机”邂逅，实现了人类第一次能源转型，即由薪柴转向煤炭的飞跃，使人类缓慢进入了第二个能源时代——煤炭时代。

　　上古时期，煤炭能燃烧是如何被发现的?煤炭又是如何被获取的?在中国，无论是“女娲炼五色石以补苍天”传说（《列子·汤问》《淮南子·览冥训》），还是“老君爷耯[（huò），古同“获”]煤”——静乐（盛产煤）传说，抑或是“老君爷种煤”——襄垣（古邑煤乡）传说，都主要发生在今山西境内——“乌金之乡”。无独有偶，女娲氏“炼石补天，抟土造人 ”是河北邯郸涉县中皇山传说（这里有始建于北齐时期的娲皇宫——被誉为“华夏祖庙”）；“老君赐煤”是河南中岳嵩山传说。从这些关于煤炭的神话传说中可以寻找蛛丝马迹，进而揭开人类获煤烧煤的神秘面纱。

　　目前，流传最广、影响最大者当数山西的“女娲补天”传说。其一，史料为据。明代平定知州陆深在《河汾燕闲录》中考证：“史称女娲氏炼五色石以补天，今其遗灶在平定之东浮山。予谓此即后世烧煤之始。”推测阳泉市平定县的东浮山，即为女娲炼石之处，这应是烧“煤”的开端。其二，碑刻为证。东浮山娲皇庙中还存有陆深的《浮山遗灶记》碑刻，显示女娲补天所用的五色石，即用当地之煤作燃料炼就。其三，塔火习俗。因煤而盛、因炭而旺的山西特有民俗——盛行千年之平定元宵塔火，又称“棒槌火”，更是意在沿袭“女娲炼石补天”的壮举。看来传说中的“三皇五帝”时期就已经开始烧煤了。

　　不过，5000多年前的炎帝，利用煤自燃特性（特指煤不经点燃而自行着火的现象）将生食烤熟，说明煤是古人在用火过程中被发现并逐步被认识的。正如东晋王嘉《拾遗记》载：“此石出燃山，……昔炎帝始变生食，用此火也。”因此，“炎帝为火师”，并以火得王，更被尊为“火神”。煤本身是一种可燃物，优质煤更易燃，如贺兰山煤层自燃，从清朝至今燃烧300多年而不灭。

　　还有，“老君爷”即“太上老君”，是道教“三清”中的道德天尊。“他用的是八卦炉，烧的是太阳石。”所谓“太阳石”——“此乃太阳神提炼的大地精华”，这应是对煤的最高褒奖。因此，太上老君不仅被誉为“山西煤窑神”[怡安《中华民间经典故事会·窑神爷：土特产传说》（2010），中国境内现存最大的老君庙就在阳泉市郊]，而且被誉为煤炭行业的保护神——“窑神爷”。

　　从全球煤炭资源，中国煤炭储量位居世界第二，仅次于美国，中国还是世界第一产煤大国和煤炭消费大国；山西煤炭资源位居“全国之冠”，素有“煤海”之称，更是被誉为中国煤炭的“定海神针”。从人类文明与华夏文明看山西，山西的西侯度文化遗址是人类文明的第一把圣火燃起的地方；中华民族的始祖黄帝、炎帝在山西生活过，山西有“华夏文明摇篮”之誉。这或许就是有关煤炭的神话传说在此诞生的物质基础与文化基因。

　　远古时代，煤炭究竟是何时被发现的？何时开始被用作燃料的？目前尚难给出准确答案。煤炭的开采和利用情况又是怎样的呢？这些疑问都可以从考古发掘中去发现端倪、找寻实物证据。

　　发现煤炭 在辽宁新乐古文化遗址中，发现了精美的煤精制品（经鉴定为抚顺煤精，碳-14同位素测得距今约7250年），同时还有不少煤块，然而并未发现明显的将煤用作燃料的痕迹，或许当时的新乐人只认识与煤共生的煤精这种有机宝石，尚未认识到煤的可燃性能，不过这却是我国最早发现煤的见证。

　　商“煤为薪” 在新疆伊犁的尼勒克吉仁台沟口遗址——青铜时代晚期的聚落遗址，发现距今3600年的用煤遗迹，不仅有灶（火塘）、灰坑，而且有大量燃烧过的煤灰和煤渣、未燃尽或未燃烧的块煤、煤堆和煤矸石等，还有冶炼遗迹——坩埚、炼渣、风管和陶范等，历时600年之久，所用之煤应来自遗址附近露天煤矿。证实那时的吉仁台沟口人就已充分认识到煤的燃烧特性，并广泛用于炼铜冶铁（出土的铜刀和铁块为证）、防潮干燥（层层铺撒于室内地面的煤灰和煤渣为证）等生产生活中，尤其对我国新疆乃至中亚冶金史意义重大。

　　铁骨 山东济南市章丘区平陵汉初冶铁遗址（当时的冶铁中心），发现煤块、煤渣及经加工制成的煤饼。河南更是发现了数十个汉代冶铁遗址，著名的有巩义市铁生沟遗址、郑州市古荥镇遗址和南阳市瓦房庄遗址（迄今为止发现的中国古代最大的冶铁遗址）等，均临近宜阳——如今的产煤和产铁大县。可贵的是，洛阳市吉利区一座大约为西汉中晚期墓葬中，出土的冶铸铁用坩埚的内、外壁和底部，附着熔炼后残留的铁块、炼渣、煤块和煤渣。这都足以证明西汉时期山东、河南一带就以煤作燃料冶、铸铁了。

　　汉瓦宋瓷 河南堰师——汉魏洛阳故城发掘出东汉烧煤瓦窑遗址群，无论是在窑址火膛和灰坑中，还是在附近的废弃堆积层中，都发现了大量煤渣或煤渣堆积，表明它们均以煤作燃料，似乎直接使用散煤，且用量很大，是迄今发现的较早用煤烧制砖瓦的例证。更神奇的是，宋代煤烧瓷窑址发掘出20余处，著名的有河北曲阳定窑址和邯郸磁州观台民窑址、河南宝丰汝瓷官窑址和禹县钧窑址、陕西铜川耀州窑址等，其宋代地层内普遍发现煤灰、煤渣、未燃烬的煤核、原煤块，以及碎木炭和草木灰，说明当时烧窑燃料以煤炭为主，兼有木炭。

　　焦炭冶铁 研究表明，用煤炼铁，铁中含硫量增高。最具代表性的铁铸件莫过于河北沧州铁狮“镇海吼”，重达32吨，铸造于公元953年，已被确认用煤冶炼铸造而成。宋代以来，我国更是出现了将煤炭炼成焦炭来炼铁，比用原煤含硫量低。譬如，河北峰峰矿区观台镇的三处宋元时期炼焦炉遗址——著名的六河沟煤矿所在地，盛产焦煤，其传统土法炼焦延续至今；广东新会的南宋咸淳年间（公元1270年左右）炼铁遗址中出土有焦炭。令人感叹的是，焦炭炼铁好处多，不仅提供热源，还兼具还原剂、骨架支撑和供炭三大功用。

　　唐宋采煤 唐代以前或以露天采煤为主，至宋代才大规模采煤，地下采煤相应增多。河南密县苇园村发现一处唐代采煤古矿井——有竖井和斜井之分，这是迄今发现最早的比较正规的唐代地下煤矿遗址。河南禹县神垕[（hòu），古同“厚”]镇发现一处北宋地下煤矿遗址，而神垕镇又是宋代“五大名瓷”之钧瓷的故乡，当时烧造钧瓷之煤当取自此古煤矿。最值得一提的是，河南鹤壁的宋代采煤遗址，圆形竖井深约46米、直径2.5米，古巷道4条、全长约500米、采煤工作面10个，油灯照明（百余个灯龛）；还有铁铲、木制辘轳、柳条筐、扁担、石砚及瓷器等采煤工具和用具；采煤时先内后外逐步撤退，还有排水系统；附近的鹤壁集瓷窑遗址，或用此处所采之煤烧瓷。这是一座北宋时期的大型地下煤矿，更是我国乃至世界迄今发现的技术设备先进的一处古代采煤遗址。

　　总之，我国早在7000多年前就发现了煤，采煤为薪并炼铜冶铁可能最早始于商代初期，大量用煤炼铁、制砖瓦或许始于秦汉（古语云：“秦砖汉瓦”，至少可以说明秦汉时期已经足以烧制品质精良的砖瓦）。宋代以降，开始大规模采煤用煤，首创了焦炭炼铁，还拥有当时最先进的采煤技术。应该说，这些考古实例或历史遗存，是我国灿烂文化遗产的重要组成部分，对于用煤作燃料取暖做饭、炼铜冶铁、烧陶制瓷的历史记载缺环，无疑起到了补史证史的作用，尤其是煤饼和焦炭的发现和应用，在我国煤炭史和冶金史上都具有重要意义。

　　煤，从火，某声，俗称“煤炭”；其英文名称为coal，意指“一块燃烧着的没有火焰的炭（古英语中写作col）”或“燃烧（同glow）”。至于中文涵义——本义指烟灰，从前用松烟制墨，故引申指墨。譬如，唐代刘禹锡《畲田行》诗云：“红烟远成霞，轻煤飞入阁。”南宋陆游《老学庵笔记》载：“中官欲于苑中作墨灶，取西湖九里松作煤。”然而，现代将煤定义为一种富含有机质（高于50%）的固体可燃有机岩，主要是由远古陆地植物遗体转变而成的碳化化石燃料。这不同于它的近亲——石煤，即由菌藻类等生物遗体构成，灰分大于60%，类似于劣质煤。其实，古代的煤与石煤不分家。

　　煤名演变 我国历代对煤的称呼不一，并不断演变：先秦时，称“石涅”（《山海经》，据章鸿钊考证，“石涅”即煤）；汉代，称“铁炭”（西汉·桓宽《盐铁论》）；三国至晋代，称“石墨”（西晋·陆云《陆士龙集》,此“石墨”指“煤”，与今天所说的石墨矿物——一种化学成分同金刚石的结晶碳，不能相提并论）或“然（同燃）石”（西晋名臣张华称之，转引自明·李时珍《本草纲目》）或“焦石”（《拾遗记》）；南北朝至元代，称“石炭”（南朝·雷次宗《豫章记》；南朝·徐陵《春情诗》；北魏·郦道元《水经注》；《隋书·王劭传》；唐·贯休《寄怀楚和尚二首》；北宋·苏轼《石炭歌》；元·刘崧《石炭行》）；明代，始称“煤炭”或“乌金”[于谦（1398—1457）《咏煤炭》]或“煤”[陆深（1477—1544）《河汾燕闲录》]。

　　——煤之称谓 “煤炭”或“煤”这一称谓，应是明代的于谦或陆深率先使用的。尤其是《河汾燕闲录》明确指出：“石炭，即煤也，东北人谓之楂，南人谓之煤，山西人谓之石炭。”并非网传“一直到明代李时珍（1518—1593）的《本草纲目》中，才首次被使用”，也并非“直至清初顾炎武《日知录》中方称其为‘煤’”。不过，《本草纲目》的“石炭”条目下，确有“煤炭”“石墨”“铁炭”“乌金石”“焦石”等别名。此外，唐代时，日本僧人圆仁在《入唐求法寻礼行记》中提到山西产“石炭”，这或许是日本至今将煤称为“碳”的缘由。

　　记述煤炭 我国最早的地学著作——《山海经·五藏山经》记录了煤的地理分布——三座产“石涅”（即煤）的山，分别是《西山经》中的“女床之山”（今陕西凤翔的岐山）、《中山经》中的“女几（或凡）之山”（或在河南宜阳；或在蜀郡——今四川双流的女伎山）和“风雨之山”（今陕西南部与川陕交界的巴山山脉）。今陕西、河南、四川等地确实盛产。