中国古代西南卓筒井取卤制盐技术考论

四川盆地是中国井盐文明的核心发源地，地下封存的古盐湖卤水为盐业发展提供了天然地质基础。北宋庆历年间，川中地区民间工匠突破前代大口浅井的技术局限，创制出卓筒井深井钻采体系，实现了井盐开采从浅层到深层、从粗放向精细的历史性跨越。卓筒井以冲击式顿钻钻井、竹筒套管固井、单向阀汲卤为核心技术，构建了钻井、固井、排渣、取卤、煎盐完整的生产链条，是中国古代手工业工程技术的巅峰成就之一，亦被公认为世界近代深井钻探技术的技术源头。

本文以历代官方文献、文人笔记、盐业志书为基础，结合大英卓筒井遗址考古遗存与非物质文化遗产活态传承资料，对卓筒井的起源脉络、工艺体系、技术原理及历史价值作系统考证，理清其在中国盐业史与世界工程技术史上的定位。

一、卓筒井的起源脉络与地域分布

（一）起源时代与文献考辨

卓筒井创制于北宋仁宗庆历年间（1041—1048年），由川中梓州路（今四川遂宁一带）民间盐业工匠首创，相关记载可与多重文献互证。

北宋陵州知州文同在《丹渊集·奏为乞差京朝官知井监事状》中载：“盖自庆历以来，始因土人凿地植竹为之‘卓筒井’，以取咸泉，鬻炼盐色”，这是现存最早的官方记载，明确了其“凿地植竹”的核心特征与创制时间。苏轼《蜀盐说》进一步记述其技术细节：“自庆历、皇祐以来，蜀始创‘卓筒’。用圜刃凿山如碗大，深者数十丈……以竹之差小者入井中为筒，虚中而无底，以牛皮为机，缄其上下，井中为筒，以安泉脉”，印证了小口径井身、圜刃钻具、竹筒套管、牛皮单向阀四大技术特征。《宋会要辑稿·食货二三》亦载北宋末年川中卓筒井已达六百余井，成为官方课税的重要盐源。

从技术生成的制度背景看，北宋对官盐管控严格，民间私采盐井屡遭禁断。工匠创制口径仅十余厘米的小口深井，具有较强隐蔽性，可规避官方巡查，这是卓筒井以“小口径”为核心形态的重要动因。其后因深井产量优势显著，官府逐步承认其合法性并纳入榷盐体系，卓筒井技术由此向全川推广。

（二）技术演进的历史背景

卓筒井出现之前，四川井盐历经千年大口浅井时代。汉代以来的广都盐井、陵州盐井均为大口井，口径数尺至丈余，深度多在数十米以内，依靠人工直接下井挖掘。这类井型存在三大固有局限：一是井壁稳定性差，松散土层极易坍塌；二是浅层淡水易渗入井内稀释卤水；三是浅层卤水经长期开采逐步枯竭，开采成本持续攀升。

至北宋中期，川中浅层卤水资源衰减与食盐需求增长的矛盾日益突出，工匠在长期生产实践中逐步探索出冲击式凿井、竹筒固井的新工艺，最终形成成熟的卓筒井技术体系，推动中国井盐开采正式进入深井时代。

（三）核心分布区域与遗存现状

卓筒井技术发源于今四川省遂宁市大英县卓筒井镇一带，鼎盛时期沿四川盆地卤水矿带扩散，北至绵阳、南抵宜宾、西达乐山、东接重庆，覆盖川中、川南主要产盐区。其中遂宁大英卓筒井镇是技术核心起源地，境内现存245眼古盐井、18处古灶房遗址，以及完整的碓架、汲卤车、煎盐锅等生产设施，是国内唯一保存卓筒井全流程工艺的活态遗址群。2006年，“卓筒井制盐技艺”列入首批国家级非物质文化遗产名录；2013年，卓筒井遗址被国务院核定为全国重点文物保护单位。

二、卓筒井深井钻井工艺体系考

卓筒井构建了人类历史上最早的人力深井钻井体系，核心包含冲击式顿钻钻井、竹筒套管固井、扇泥筒排渣三大技术模块，其工程原理与现代深井钻井高度契合。

（一）冲击式顿钻钻井技术

卓筒井采用杠杆式冲击顿钻法凿进，是古代深井钻井的核心技术突破。工匠搭建木质碓架，利用杠杆原理，横杆一端悬吊铁制圜刃钻头，另一端为脚踏发力端；工匠反复踩踏碓梢，带动钻头上下往复冲击井底岩石，通过持续顿击破碎岩层。

钻井作业分两个标准阶段：

1. 表井（大眼）阶段：先用口径15—20厘米的大型圜刃钻开凿上层松散土层，深度约30—50米，为后续下入套管、隔绝浅层淡水预留空间。

2. 井眼（小眼）阶段：表井完工后更换小型钻具继续向下钻进，最终井眼口径仅10—12厘米，深度可达百余米；明清时期技术成熟后，部分盐井深度突破千米，如清道光十五年（1835年）自贡燊海井凿成，井深达1001.42米，是当时世界上第一口超千米深井，代表卓筒井技术体系的发展巅峰。

（二）竹筒套管固井技术

“凿地植竹”是卓筒井的标志性工艺，其中“植竹”即竹筒表层套管固井技术，是深井成井的关键保障。

工匠选用直径均匀的楠竹，削去竹节打通内壁，首尾以榫卯套接并油灰密封，形成连续的竹制套管，逐节下入表井段紧贴井壁固定。其核心作用有三： 一是加固松散易塌的上部地层井壁，防止堵井报废；

二是有效隔绝浅层地下淡水渗入，保证卤水浓度；

三是形成垂直导向通道，保障钻具沿直线稳定钻进。该工艺与现代石油钻井的表层套管固井原理完全一致，是世界套管固井工程的技术滥觞，比西方同类技术早约400年。

（三）扇泥筒排渣工艺

钻井过程中岩层破碎形成的岩屑需及时排出，否则会阻滞钻进效率。卓筒井采用扇泥筒（捞砂筒）实现提捞式排渣：以长竹筒为主体，底部安装牛皮制作的单向阀；作业时向井内注入清水，将岩屑混成泥浆，扇泥筒下入井底时，泥浆顶开单向阀进入筒内；上提时牛皮阀受筒内泥浆重力与外部水压共同作用自动闭合，将岩屑泥浆带出井外。

该工艺通过单向阀结构实现了无动力自动排渣，保障了深井钻进的连续性，是古代矿业工程的重要发明。

三、取卤与煎制工艺体系考

卓筒井形成了从地下卤水提取到成品盐产出的完整生产链条，各环节工艺适配深井卤水特点，兼具经济性与品质控制能力。

（一）深井汲卤工艺

成井后通过专用汲卤筒提取地下卤水。汲卤筒以打通内节的楠竹制成，底部安装牛皮单向阀，结构原理与扇泥筒一致：下入井底时卤水顶开阀门进入筒身；向上提升时阀门自动闭合，实现卤水的密闭提升。

井台设提升动力装置，早期以人力辘轳为主，明清时期逐步发展出畜力天车、羊角车等提升系统，提升效率大幅提升。据清代《四川盐法志》记载，成熟卓筒井单井日汲卤量可达1000—3000斤，卤水含盐量约8—12波美度，可配套单灶或多灶煎盐。

（二）卤水净化与浓缩

刚提取的原生卤水含泥沙、钙镁杂质，浓度不均，需经净化与浓缩处理。

1. 澄卤除杂：向卤水中加入适量豆浆，利用蛋白质的絮凝作用吸附水中悬浮杂质与异味物质，沉淀后得到澄清卤水。这是中国古代制盐的经典工艺，可显著提升成品盐的色泽与纯度。

2. 晒卤浓缩：将澄清水引入阶梯式晒卤池，利用日晒、风吹自然蒸发水分，将卤水浓度提升至接近饱和状态，可减少煎盐环节40%以上的燃料消耗，是降低制盐成本的核心环节。

3. 滤卤精制：浓缩后的卤水经多层滤池过滤，滤层自上而下铺设麻布、木炭、细沙、砾石，逐级去除残余悬浮物，得到纯净饱和卤水，为煎盐做准备。

（三）煎盐成盐工艺

煎盐在专用灶房内进行，是制盐的最终工序。将饱和卤水注入铸铁平底盐锅，以柴薪或煤炭为燃料加热熬煮；水分持续蒸发后，卤水达到过饱和状态并逐步析出盐晶。待结晶充分后，用漏勺捞取盐晶，沥去母液，经晾晒干燥后得到成品食盐。

传统卓筒井多采用“一井一灶”的生产模式，根据单井产卤量配置灶锅数量。成品盐分“花盐”“巴盐”两类：结晶细腻、色泽洁白的为花盐，品质最优；结晶粗大、硬度较高的为巴盐，便于长途运输储存。

四、卓筒井技术的历史地位与价值

（一）世界深井钻探技术的开创性地位

卓筒井是人类深井开采技术的里程碑，其技术价值得到国际科技史学界的公认。英国科学史家李约瑟在《中国科学技术史·第五卷·采矿技术》中明确指出：“现代石油勘探所用的深井钻探技术，起源于中国古代的井盐钻井法”，并考证卓筒井的冲击顿钻原理、套管固井技术、单向阀结构，比西方同类技术早750—800年。

国内盐业史学界普遍认为，卓筒井是中国古代工程技术的杰出成就，其历史意义可与四大发明比肩，堪称“中国古代第五大发明”。它首次让人类具备了稳定开采百米级地下流体资源的能力，为后世矿产、油气勘探开发奠定了技术范式基础。

（二）对西南区域社会经济的塑造作用

卓筒井技术的推广直接推动宋代四川井盐业进入鼎盛期。深井开采大幅拓展了卤水资源利用空间，四川盐产量跃居全国前列，盐税成为川峡四路财政的核心支柱，支撑了宋代西南地区的军政开支与民生供给。

明清时期，卓筒井技术在自贡地区进一步发展为超千米深井技术，催生了富甲天下的自贡盐业，带动了商贸、运输、冶铁、造船等相关产业的繁荣，推动了川南地区的城镇化进程。同时，西南地区远离东部海盐产区，交通闭塞，卓筒井技术保障了本地食盐自给自足，成为维护区域民生稳定、巩固边疆治理的重要经济基础。

（三）技术史层面的范式意义

卓筒井的核心价值，在于以人力为核心动力，构建了一套适配古代生产力水平的深井开采体系。其蕴含的分层钻井、套管护壁、单向阀流体控制、系统排渣等工程思想，突破了浅层开采的技术边界，展现了中国古代工匠的系统工程智慧。直至今日，其工艺原理仍在小型民用钻井、地质勘探领域有借鉴价值。

综上所述，卓筒井是中国古代西南劳动人民在长期生产实践中创造的工程奇迹，是中国井盐技术发展的集大成者。它以小口深井为核心形态，构建了钻井、固井、排渣、汲卤、煎盐完整的技术体系，不仅突破了浅层卤水开采的资源瓶颈，更开创了人类深井钻探的技术范式。

作为中国古代科技的杰出代表，卓筒井既是西南盐业文明的核心标识，也是世界工程技术史上跨越千年的智慧遗产。其从民间创制到官方推广、从区域应用到技术扩散的发展脉络，印证了中国古代手工业技术源于生产实践、服务民生需求的内生发展逻辑，具有重要的科技史、经济史与社会史研究价值。