秦国时期皇陵内的大量水银是从哪来的？当时的科技如何提炼出的？

Question

听说秦始皇陵有大量的水银，知道的哪位给细说一下、.

Answer 1

秦始皇陵墓中用水银做成可以流动的百川归海的形象，虽然载之史乘，但长期来人们还是怀疑它的真实性。现在通过对汞量用测量的手段所获得的结果，则给了人们以肯定的答复。 经测定，陵冢内的汞异常范围达12000平方米(约占封土堆的9.53％)，汞含量平均值为205个PPb，而最高可达到1500PPb。相反，在陵冢以外的地方的汞含量却很低，仅在5～65PPb范围之内变化[1]。这就是说，在始皇陵墓中存在有大量水银的科学根据。它也再次证明司马迁关于“以水银为百川、江河、大海” 的记载不虚（《史记·秦始皇本纪》），而且墓内的水银时过两千年也并没有渗入更深的地层中去或是蒸发殆尽。 在始皇陵墓中为什么要埋藏大量的汞呢?我们不能以为这是贪图希奇的一种行为。实际上它是秦代人，对汞性能研究和应用的又一个创举。根据现代科学知识，汞的熔点为—38.87℃，是在常温下唯一的一种呈易流动状的银白色液态金属。无怪古人把它叫做“水银”。尽管汞的内聚力很强，却是蒸气压最高、挥发性最强的金属，所以它就具备了较好的绝热性能。秦代也许不懂驱热降温冷藏的道理，但根据长期经验，则选择了把汞作为冷凝剂，以便在地宫之内形成一个密闭的隔热层，从而达到尸体不腐的目的。同时，汞的主要作用还在于汞蒸气有剧毒，具有杀菌的作用，这恐怕就是长期保存尸体经验的总结吧！ 单质的汞，在自然界中是极为罕见的。至于游离态的汞，都是在丹砂矿床中由氧化而蒸出的（HgS+O2→Hg+SO2）。这种自然汞的产量是很少的，绝对不敷制作“百川江河大海”模型的需用，又怎么能使机械推动水银的流转呢!那么，秦始皇陵墓里大量的水银又是从哪里来的呢？ 汞在自然界多呈化合态(HgS和Pb304)存在，这就是我们常说的“丹”。天然产的红色的硫化汞，称作“丹砂”。湖南辰州产的丹砂最有名，专称“辰砂”。由于丹砂具有升华、还原等特殊性质，所以西汉淮南王刘安在其《淮南万毕术》一书中就有“丹砂为澒(汞)”的话。东汉后期人魏伯阳，在其《周易参同契》中有“河上姹女，灵而最神,得火则飞,不见埃尘……将欲制之，黄芽为根”（“河上姹女”指汞、“黄芽”指硫黄）、“汞白为流珠”的记载，说明丹砂受热分解后得到的汞具有挥发性，也不易沾附其他物质。既然两汉人对丹砂炼汞在理论上作了总结，可见其制作早为秦代人所掌握。尽管我们可以追溯到它同炼丹术发生有密切的关系，而秦始皇则把它引向实用。 秦始皇陵中那明明白白的事实已告诉人们：汞的生产必定有相当的规模。那么，这巨量的水银又来自何方？我以为主安采运自两个地方，即巴蜀和陕南。 首先，《史记•货殖列传》有这么一段文字：“巴蜀寡妇清，其先得丹穴，擅其利数世，家颇不赀。清寡妇，能守其业，用财自卫，不见侵犯。始皇帝闻之，以为贞妇而容之。为筑女怀清台以旌之”。一位远在四川名清的寡妇，受到秦始皇如此的青睐，其间究竟隐藏着什么样的秘密？我以为，只有撇开郭沫若先生那戏谑般的描述给人的误导之外，恐怕同她数世来经营的“丹穴”有关。清之所以“家颇不赀”、“用财自卫”的物质基础，就是从她先人那里继承了开采丹砂矿的这一天然财富。因为丹砂的用途甚广，除提炼汞之外，早被人们作红色的矿物质颜料，《诗•蒹葭》中就有“颜如渥丹”的形容之词。司马相如《子虚赋》中也有“其土则丹青赭垩”的描述。原始人类还把丹砂粉撒在死者的周围，从而赋予它以宗教意义。这种作法经过殷、周，一直沿续到春秋战国时期。那么，秦始皇陵内大量藏有汞则是传统思想的沿续与做法的提高而已。当然，我国人民从直接用丹砂粉到提炼汞，有一个过程。而其转折的时间，很可能就在春秋战国时期。由此可见，秦始皇要用大量的水银，必定是仰仗了巴蜀寡妇清的支持。 “寡妇清”，确有其人。而前面冠“巴蜀”二字，显见其控制范围之大。《史记·货殖列传》注：“徐广曰：涪陵出丹。” 汉涪陵县的治所，位在今四川彭水县。《新唐书·地理志》：“溱州土贡丹砂。”唐溱州的治所，在今四川綦江县东南青羊市。据地质资料知，酉阳县也产汞。可见在今川东南彭水、綦江和酉阳构成了一个出产丹砂的三角区，其中尤以彭水产丹的历史为最早，时间也最长。实际上，与之毗邻的贵州省，汞的储量、产量，在目前都居全国之首。其中与四川彭水三角区不远的铜仁、德江、思南、桐梓等县所产朱砂、水银也早有记载(《元和郡县志》、《太平寰宇记》、《读史方舆纪要》等)，而其发现和开采的历史应该更早一些。司马迁称寡妇清为“巴蜀寡妇清”一语，我以为是有考究的。这里的“巴蜀”，并非“寡妇清”的籍贯，而是她经营丹砂矿业的范围。当年的巴蜀，其范围可把今贵州省的北部也囊括其中是显而易见的。所以，我们有理由说秦始皇陵墓中的水银原料有相当的部分是来自巴蜀的丹砂。巴蜀的丹砂和水银，当是跨长江、溯嘉陵江而上，沿米仓道或金牛道越过巴山，经汉水，再通过褒斜道、傥骆道或子午道这些“千里栈道”，就源源不断地运到了关中。 其次，我们再看一下近在陕西的汞矿。 汞、锑矿为陕西的优势矿种之一。地质资料显示：秦岭地区已探明汞锑矿床共计19处，分布上呈带状。西经甘肃，直达青海省的同德县，东至河南省的卢氏县，共跨4省12县。范围长达1100公里、宽60～210 公里以上。陕西省的凤县、山阳、旬阳、商州市、丹凤都有集中的分布。 陕西的汞矿，历史上早有开采。《宋史·食货志》：“水银产秦、阶、商、凤四州，有四场。”又：“朱砂产商、宜二州，富顺监有三场。”所列的五州中，涉及陕西的仅商、凤二州。山阳县，唐以后属商州。在县西南金钱河上游的西坡岭、丁家山、石家山等地都有汞锑矿，至今仍在开采。凤县(古凤州治)未见有汞的开采，而《元和郡县志》说：“兴州(今略阳县治)开元贡朱砂”、“长举县(今略阳县西北一百二十里，元废入略阳)接溪山在县西北五十三里，出朱砂，百姓采之”，历代不绝。实际上，今日陕西的山阳、旬阳两县都有汞矿的存在。另外，从镇安县南的青铜关以下，沿旬河至旬阳县甘溪桥，仍有三条较大的汞矿带。总之，旬阳县的汞矿储量首屈一指，竟占整个秦岭的85.2%！ 《明史·地理志》有“洵阳朱砂洞”的记载。而《明一统志》说洵阳县“水银山在县东北二百四十里。山出水银朱砂，有洞”。乾隆本《重修洵阳县志》载：“水银山在县东北二百四十里，南临蜀河，北连鹘岭。有朱砂、水银洞三处，今封闭”。可见旬阳水银山的汞矿早已在开采，只是在清代中期被官府强行封闭。 旬阳县汞的保有储量居全国之首，亚洲第一。它荣膺“中国汞都”之称，是当之无愧的。公馆汞锑矿位于县城北30公处，50年代秦岭区调队已经认识到它成矿远景广阔，止1967年已探明旬阳公馆南矿的汞储量达5895吨。1980年又在公馆矿床以东7公里处，探明青铜沟汞锑矿床、大槽等3处小矿床，南侧还有大寨子、砂铜沟等小型矿床；周围还分布有13个矿点。探明汞储量为7257吨、锑储量为2.57万吨，汞的平均品位为0.48%，锑为1.67%。公馆和竹筒两乡相接，竟然是一处长达百余里的特大汞锑矿床。“公馆～回龙汞锑矿田”简称“旬阳汞锑矿田”(又称“公馆特大型汞矿田”)，是我国四大汞矿基地之一(另三处为贵州万山、务川木油厂及青海穆黑沟)，成为陕西省的骨干矿山基地。 根据旬阳古矿洞中采集到的遗物判断，其开采的历史可以追溯到汉代以前。至于山阳、略阳等县采汞的上限年代，虽不能确证始于秦代，总可以作这样的推断：在封建专制时代，通过政权力量，迫使全国交献丹砂的事实未必都详录在案。所以，我们绝不能排除地处秦地、采运均称便利的这些地方采汞的可能性。但其中由旬阳提供的可靠性却是很大的。从公馆到两河关(乾祐河同旬河交汇处)，可溯旬河水运到宁陕，后沿子午道抵达长安，再转秦陵，全程不足300公里。当然，由山阳到商州，本来就有一条古道相通。再走武关道，直驱秦陵，也不过230余公里。 接下来，人们就会提出这样的问题：秦始皇陵墓中能储藏多少水银? 我想：既以“水银为江河大海”，其位置必在墓室的底部。据知：已测出汞异常范围1200m2是一个已知数。而它的厚度，在这里只能暂借假设。若以10cm估算，则水银的体积为：120，000，000cm2× lOcm＝1200000000cm3(即12亿cm3) 我们知道：汞在20℃时的密度为13.546g／cm3，那么，始皇陵内的水银可折合16255200公斤，即16255.2吨。 假如这个惊人的理论推导数字能够成立的话，其所需丹砂数量应按下列反应式进行： 2HgS+302＝2HgO+2SO 2↑ 2HgO＝2Hg＋O2↑ 我们知道：纯丹砂提炼汞的比率是86.26%，则始皇陵墓里的水银就需要丹砂18844.423吨！ 固然由朱砂提炼水银，不算太复杂。古代道家“炼丹”，就是用石榴罐盛以丹砂，通过加热，使硫气化从而分解出水银来的。但是，秦始皇陵内近两万吨丹砂要采自“丹穴”——汞矿，再提炼成纯汞，问题就不那么简单了！究竟是在当地加工，还是运来丹砂后在陵墓附近提纯的呢？这个过程费工费时，暂且不说。而精密的工艺过程、庞大的生产规模、远途运输和安全……等等，又都是如何进行的？文献无载，我们又无实物可凭。摆在人们面前的，无疑地又是一个难于破解的历史之谜！不知“物理考古” 有甚奈何？ 据《史记》记载，秦始皇于公元前210年的七月丙寅死于沙丘平台(今河北广宗西北)，九月葬郦山。其间历时近两个月，由于秦用颛顼历，大体相当阳历的四月到六月节令，正赶上“会署”，尸体已从輼輬车上发出了臭味。那么，秦始皇直至今日是否还像有的人说“安然无恙”地躺在地宫里吗?这恐怕有点离谱的“玄”。果真如此的话，那倒是水银河创造的世界又一大奇迹!

Answer 2

Hg属于低活性的金属，可以用热分解法分解出，制法教简单，所以在秦代已经掌握了Hg的制作方法