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【大河之北·山地高原篇④】自然馈赠

2019-07-18 06:42:44 来源:河北新闻网
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岩石、空气、水,地球表面的三个基本圈层,构成了生命赖以生存的基本环境。

巍巍太行、莽莽燕山,以及辽阔的坝上高原,除了煤铁矿藏,还为我们带来了哪些独特资源?

从原始人打制磨制的石器,到精美的曲阳石雕和易砚,自古至今,人类在这片山川大地上与石头结下了怎样的情缘?

宣化战国红玛瑙、万全大麻坪橄榄石,大自然凝结在岩石上的色彩和纹理,又赋予我们怎样的宝玉石文化?

地热梯级利用、氢能示范应用,绿色发展理念下,河北大地又给当前的能源革命提供了怎样的自然基础?

雨后白石山,大自然鬼斧神工和独特气候叠加而成的独特景观。 李占峰摄

●石器之用,折射文明进程

>>泥河湾石器里的远古信息

2018年夏,阳原县东谷沱村,一个瓜果飘香的小院里。

阳原县观赏石协会秘书长张亚峰从包里掏出了几块石头,递到了考古学家卫奇的面前:“您给看看,这是不是原始人的石器?”

“嗯——每块都有从多个角度打制的痕迹。”卫奇拿起放大镜,翻转着石块说,“这件是石核,这件是从石核上打下来的石片,这两件有进一步加工痕迹的,修理出边刃的这件是刮削器,带尖角的这是尖状器……不过,石器脱离了地层,科学价值就降低了,个人收藏可能还有些价值。”

2012年起,一种被称为泥河玉的玉髓质岩石,在阳原一带成为收藏界的热门。

实际上,400年前,出产自该县石宝庄一带的这种玛瑙,就已被写入地方志,今人所获,多是在当年的废土层中重新搜寻而得。

而面前这几块,因品相不好,被一位“石农”半卖半送给了张亚峰。他感觉捡到了“漏”:“谁会想到,这些竟然是远古人类打造出来的石器!”

人类自700万年前由猿进化而来,历经数百万年的摸索,学会了制作和使用石头工具——人类也恰因这种创造性思维而彻底与动物揖别。

他们用大块的石头去砸小块的,或者用小块的去撞击大块的,打制出来的石片,用来当刀;剩下的石核,用来做锤……

在泥河湾,出土的石器数以万计。这些原始人手中的工具,承载着他们的生存信息。

在今天的阳原泥河湾博物馆内,再现了这样一个场景:一头大象陷入了泥潭,几个原始人正手持长木和巨石,对它发起攻击……

“这就是早期人类使用石器猎捕大象的景象。”讲解员介绍,这一景象是根据马圈沟遗址的遗存而复原的。

当年的发掘中,一件燧石刮削器恰巧置于一条大象肋骨之上。

主持发掘的专家猜想,这头年老体弱的大象来湖边喝水,不慎陷入泥潭,恰好被一群原始人看到,他们搬来石头,捡来棍棒,连砸带刺,将大象捕杀。之后,又在现场打制石器,剥皮割肉,敲骨吸髓……讲解员说:“当时人类的力量还很弱小,打不过大象和鬣狗,像这样的盛宴,百年不遇。”

马圈沟遗址出土的石器,将泥河湾远古人类活动的历史推进到接近200万年,为东方人类从这里走来提供了进一步的支撑。

远古人类制作石器,为了生存。而后人通过研究,还把其视作雕塑艺术的肇始。

“艺术之始,雕塑为先。”著名建筑历史学家梁思成在《中国雕塑史》中写道:“先民穴居之时,必先凿石为器,以谋生存,其后既有居室,乃做绘事,故雕塑之术,实始于石器时代,艺术之最古者也。”

人类,很早就对大自然赐予的石头开始雕凿。而其后的历史长河中,这种原初的技艺,不断得到提升,把大自然原始的馈赠雕凿得出神入化。

在河北,以曲阳石雕和易砚为代表,人类对于石材的物理加工和利用不断达到新高点,从制作石器到雕刻佛像、砚台的变迁,折射着人类从茹毛饮血不断走向文明的进程。

地处涞源县的一处长城。 李占峰摄

>>曲阳石雕的千载传承

2019年4月18日,曲阳县黄山。

雕刻家刘红立,正在山前石料厂那一大片横躺竖卧的石材中,左挑右选。

刘红立这次寻找石料,是要为纪念新中国成立70周年的创作做准备。

围绕历史发展的重要节点,曲阳的石雕艺人曾经创造出许多不朽的作品。

这其中,最具代表性的,要数人民英雄纪念碑。

上世纪50年代初,来自曲阳的上百名石雕艺人来到北京,历时数载雕出了碑身下部装饰的全部8组汉白玉浮雕。

这8组10幅浮雕,均高2米、总长40.68米,每幅浮雕设计20个左右的人物,人物形态各异,造型生动。

“曲阳这些民间艺人是国家的宝贝,要把他们留下来!”纪念碑建成后,在周恩来总理的关怀下,这些曲阳石雕艺人留在了北京,并以他们为骨干,成立了一家建筑艺术雕刻厂,承担了众多国内外雕刻艺术工程。

曲阳石雕由此走向世界。

2018年8月27日,我们走进了曲阳石雕的发源地——黄山。

这座小山海拔只有302米高,却以丰富的白色石材,成就了一代又一代曲阳石雕艺人。《曲阳县志》记载:“黄山自古出白石,可为碑志诸物,故环山诸村多石工。”

曲阳石雕作品。董立龙摄

这些白色大理石,原本为普通石灰岩,在地壳变迁中被岩浆挤压和烘烤,重新结晶后变得洁白晶莹,坚韧细腻,成为自古就为建筑界所崇奉的汉白玉。

刘红立就出生在山脚下的南故张村,16岁时拜民间艺人王同锁为师,学习石雕。

王同锁是曲阳县第一雕刻厂创始人之一,他的叔叔王二生、舅舅刘作梅,都参与过人民英雄纪念碑的雕刻。再往上数,刘作梅的师傅是清末民初开创了仿古石雕的杨春元,而杨春元则是先后主持建造了元上都、元大都宫殿及城郭的一代“哲匠”杨琼的后人……

正是一代又一代的言传身教,让曲阳石雕这项古老技艺得以流传千载。

研究者追溯发现,曲阳石雕最早兴起于汉。满城汉墓出土的5尊汉白玉男女俑,以及曲阳北岳庙内的石虎,就是其中代表。不过,初始阶段的这些作品,大多“依石拟型”“古拙简约”。

1954年,曲阳修德寺遗址出土了2000余件白石造像。其中,271件刻有年款,时间跨度自北魏至唐,前后历时230年。故宫博物院原副院长杨伯达据此论断:“曲阳是我国北方佛教白石造像的发源地及雕造中心。”

那时正值五六世纪之交,中国雕塑艺术迎来一个高峰:大同云岗、洛阳龙门、甘肃敦煌……我国广阔地域上,留下了众多摩崖石窟。邯郸峰峰的响堂山石窟,也始凿于彼时。

这个阶段工匠塑造出来的佛像,代表了当时中国雕塑艺术的最高水平,至今仍是驰名世界的艺术宝库。

曲阳白石,被细分为很多种类。但无论在哪个时代,最好的石材,总是用来承载对历史的铭记、对信仰的追求。

学艺数年后,刘红立获得了中央工艺美院(今清华大学美术学院)的进修机会。系统专业的学习,让他增加了对西方绘画艺术和雕塑美学的认知,他融汇中西,发明了石材嫁接工艺。

中国工艺美术大师,国内工艺美术界的最高荣誉。2018年6月9日,第七届中国工艺美术大师名单公布,刘红立名列其中。

而今,曲阳黄山露天开采的矿山已经关闭,山前堆放的石材来自五湖四海。不过,黄山脚下孕育出的曲阳石雕艺人,凭着高超技艺,早已习惯驾驭不同的材质,创作不同主题。

颜色各异,场面蔚为壮观的石材间,刘红立一路走来,他要寻找的是已经少有的黄山白石的存货。他的头脑中,只有那种晶莹剔透的白,才能配得上高水平的工艺,承载起对历史最高规格的铭记。

河北宝玉石及主要矿产资源分布示意图

>>易砚的材质与功能

2019年3月27日,易县,易水砚非物质文化遗产传承基地。

工作台前,几位艺人一字排开,双手紧握住刻刀前段,肩窝顶住长长的刀柄,刀刃划过石材,一层岩屑泛起……一刀接着一刀,原本其貌不扬的石材,逐渐露出了精美的新容颜。

这是一场“力”与“美”的转化。

“易砚之所以为易砚,不仅仅因为砚石产自易县,更重要的是,它是易县的制砚艺人们一刀一刀刻出来的。”国家级非物质文化遗产传承人邹洪利正在现场指导。如今,这位中国制砚艺术大师的弟子中,已有三十多人成为河北工艺美术大师。

在砚台市场出现石材浪费、工艺粗制滥造,甚至一些厂家开始采用电脑工艺进行雕刻的今天,邹洪利一直坚持每块砚台都要人工雕刻。他说:“一方砚台,不仅凝结着大地变迁的天然馈赠,更凝结着一代又一代制砚工匠们传承下来的工艺和智慧。”

邹洪利身上,有一种很多河北匠人共有的品质:无论传承,还是创新,他都希望把大自然的那份馈赠做得尽善尽美、物尽其用。

易县制砚的石材,主要有两种:一是产自黄龙岗的紫翠石,紫红色质地,局部会有浅色的圆形斑点;一是产于西峪山的玉黛石,绿、灰、白、紫等颜色均匀分布形成纹理。

两种岩石均属泥质沉积岩,分别形成于距今5亿多年前的寒武纪和震旦纪。对于地球用5亿多年沉积所赋予的这份独特馈赠,这片土地上的人们,用手中的刀凿,赋予了其灿烂的生命。

易县制砚的源头,最初多认为在唐朝,但迄今并未发现直接的史料记载和实物。不过,史籍记载,易县人奚超、奚廷珪父子二人在当时就以制墨而闻名。

2006年,为建设南水北调中线工程而进行的一项考古发掘中,在易县塘湖镇北邓家林东汉墓葬区发掘出的两块石板,则将易砚的历史推进到了东汉。

两块石板,均长14厘米有余,宽7厘米左右,厚不及1厘米。最神奇的是,石板中部微凹,四周还残留有墨色痕迹。

另有一块研石,方底,圆纽,条纹与当地出产的玉黛石条纹一致。

专家鉴定,这是迄今发现年代最早的易砚,也让易砚成为我国目前出土的具有明确纪年、明确石种的古老砚种之一。

而今,展示在易县博物馆中的这两件文物让人们刷新着对于砚的认识:最早的砚台没有砚池,只是一块平板;磨墨也要使用专门的研石。

“其实最早的砚,就是写成‘研’的。”邹洪利认为:“砚台的发展历史显示,所有的砚台,无论是把它当作艺术品,还是当作商品,都一定要与时代接轨,与同时代人的鉴赏水平相结合,不然就会没有生命力。”

基于这样的认知,他一边在执着坚守,另一边却又不断突破。他为易砚赋予了新的生命形态:保留砚台的形式,增加精美的装饰,除用作私人空间的摆件外,还放大易砚的体量,让其成为公共空间陈设雕塑的一种。

这样的探索,一起步就遭到了一些人的质疑:把砚台做成雕塑,失去了实用功能,那还能叫砚台吗?

邹洪利深知,伴随着钢笔、圆珠笔等硬笔的出现,书写工具发生了革命性变化,除了部分书画界人士,砚台早已不再是每位读书人的必需品。

时代在发展,易砚也需要新的生存空间。

2019年3月5日,北京,人民大会堂南厅。

一块长2.8米、宽2.2米,重约4吨的巨大砚台前,几位来自河北的全国人大代表、政协委员纷纷驻足……

全国人大代表、河北易水砚有限公司工艺设计师张淑芬介绍,这块砚台名为“归砚”,是1997年为迎接香港回归而做,它的制作完成并为人民大会堂所收藏,代表着易砚发展开启了一个新阶段。

坝上闪电河湿地夏日好风光。 新华社记者杨世尧摄

●奇石宝玉,美自何来

>>解玉砂:可以治玉的他山之石

2018年12月28日,北京,国家博物馆。

“汉世雄风——纪念满城汉墓考古发掘50周年特展”开幕。其中,中国发现的第一件完整金缕玉衣尤其引人关注。

玉衣出土自西汉中山靖王刘胜墓中,全长1.88米,由2498片玉片、1100克金丝连缀而成。出土时,曾引发举世轰动。

距今2100多年以前,刘胜生活的那个时代,倡导“君子比德于玉”,礼仪玉、装饰玉兴盛,具有神秘色彩的丧葬玉也在发展。由此,和田玉、蓝田玉、独山玉等玉石得到大量开采。

相比之下,河北在历史上却乏“玉”可陈。

“其实河北也有和田玉的成矿条件。”省地矿局退休高级工程师吕士英介绍,和田玉一名并不具备产地意义,任何地方产的透闪石玉都可以称为和田玉或软玉。

据他介绍,我省平泉小寺沟夕卡岩分布区、怀来辛坊一带的花岗闪长岩分布区、邢台卫鲁蓝晶石矿区等,都是软玉成矿条件较好的成矿远景区。

“河北的宝玉石找矿工作起步晚,工作还不系统,所以尚未发现像和田玉那样温润细腻的玉石。”这位85岁的老人,在退休后,利用地质资料,先后编写了《宝玉石矿床地质》《河北宝玉石矿床》两部近百万字的著作,而今已成宝玉石专业人士的手头必备资料。

“他山之石,可以攻玉。”吕士英介绍,河北虽然缺少较出名的玉石,但却拥有治玉不可缺的解玉砂(古人有时也写作解玉沙)。

从新石器时代开始,中国就出现了数量众多、制作精良的玉器。但如何才能把坚硬的玉石变成精美的玉器呢?

邢台县皇寺镇卫鲁矿区曾经盛产一种特殊的晶体。

这种晶体呈红褐色,体积微小,就产自村旁山上的片麻岩中。

这就是解玉砂。普通人很难想到,正是凭借这些微小的晶体,才制作出了那么多精美的玉器。

玉,是磨出来的。春秋战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献《考工记》,将玉雕一类的工种列为“刮摩之工”。

以解玉砂加水,置于玉料和磨具之间,无论多么坚硬的玉料都会发生改变,而解玉砂不会损耗——古人聪明地利用解玉砂和玉石之间的硬度差,创造出了令人炫目的玉器。学界甚至认为历史上存在一个玉器时代。

而河北,自古就产解玉砂。明代宋应星在《天工开物》中写道:“中国解玉沙,出顺天玉田与真定邢台两邑。”因为邢台出产的解玉砂比较知名,所以解玉砂一度被称为邢砂。

邢砂历史悠久,宋代史籍中记载更多。其中,《元丰九域志》载,邢台每年要向皇室进贡的东西,除了绢、瓷器之外,还有“解玉砂一百斤”。

但解玉砂究竟是一种什么物质?

直至民国年间,中国地质学先驱章鸿钊才解开了谜团。他在著作《石雅》中写道:“解玉沙者何?治玉之沙也。今都市所常用者有二:一曰红沙,其色赤褐。出直隶邢台县,验之即石榴子石也,玉人常用以治玉。二曰紫沙,亦称紫口沙,其色青暗,出直隶灵寿县与平山县,验之即刚玉也。”

石榴子石和刚玉,本属宝石中的一种,后者还细分为蓝宝石、红宝石二种。但用来磨玉的则是其中晶体较小、品相较差者。

直到20世纪50年代之前,我国玉雕行还在依赖这种大自然的天然馈赠。而今,随着科技的进步,解玉砂大多已经被人工合成的磨料所取代。

但回望历史,我们会发现,大自然有着何其“公平”的一面:河北缺少美玉,就用解玉砂来补齐。

怀来县金星石工艺品。 新华社记者杨世尧摄

>>雪浪石:一代文豪数赞其美的白脉黑石

大自然的馈赠,哪怕是粗糙的石头,也总能赢得“拥趸”——苏轼就是其中之一。

1093年的金秋十月,58岁的苏轼到定州任职。工作之余,他无意间得到一块能与生命对话的白脉黑石。

石上的纹理,如同当时两位知名画家“所画的石间奔流,尽水之变”,苏轼情不自禁惊叹其美,称其为雪浪石,并写下多篇文字进行赞美。他还弄了块曲阳白石凿成大盆来盛放雪浪石,并把摆放的屋子命名为雪浪斋。

“承平百年烽燧冷,此物僵卧枯榆根。画师争摹雪浪势,天工不见雷斧痕。离堆四面才江水,坐无蜀士谁与论……”900多年之后,雪浪斋早已无存,而在定州城东一所医院的庭院内,那块雪浪石,远离喧嚣,依然矗立。

苏轼任职定州,时间只有半年多。他所发现并命名的雪浪石,却如他的文字一样,历时千年仍然吸引着人们的目光。

“雪浪石的基质,实际上是灰黑色、黑色的片麻岩,其中分布着长石、石英组成的白色条带,以及这些矿物颗粒形成的云雾状斑点。”吕士英介绍,没想到20多亿年前太古代形成的这种深变质岩,竟然能以其流畅的线条纹理、肃穆古朴的花纹,触动一代文豪的内心。

而今,以图纹为显著特征的雪浪石,经过苏轼诗文的“加持”之后,已经成为观赏石界的历史名石。曲阳、灵寿、阜平等地多有开采,而它们的身影也出现在很多城市的公共空间内。

河北的观赏石,不止雪浪石。

康保县奇石藏家武玉章在一次外出寻石时,竟然发现了一块独特的肉石:不仅层次分明,有着天然形成的“肉皮”“肥肉”“瘦肉”,甚至连毛孔都清晰可见。

消息传出后,奇石藏家们一致认为,这块石头可以与台北故宫的镇馆之宝观赏石“东坡肉”相媲美。2014年,这块石头被带到了台北,与台北故宫的那一块“认了亲”。

“能在康保的大草原上发现肉石,纯粹是上天的赐予!”年过古稀的武玉章,原是县办美术厂的职工,兴趣爱好广泛,还搞起了奇石收藏。

出产肉石的那个小山包,他和同为奇石藏家的杨德森已经不止一次走过。那一次,走到那里时突然下起了雨。雨水冲刷之下,地面上白色的石头,突然变得猪肉块一样,二人如获至宝。

其后,那块不到1平方公里的土地上,捡石人纷至沓来。

“全国观赏石资源几百个品种中,河北占了50余种。”河北省观赏石协会副会长刘长跃,原是省科学院的高级工程师,退休后,他参加了全省观赏石资源调查,还打造了观赏石展馆。

说起河北的奇石,刘长跃如数家珍。他说,河北也是观赏石资源大省,除了雪浪石、康保肉石,还有遵化的千层石、漳河的古陶石、沙河的波痕石、滹沱河的龟裂纹石、桑干河的桑干石、滦河的林景石、唐河的唐河彩玉……

刘长跃原本出生在磬石之乡安徽灵璧,但他喜欢上观赏石,却是在他干了一辈子工作的河北。

“花能解语还多事,石不能言最可人”。石头上,那些大自然天造地设间赋予的形状、颜色、条纹,如同施了魔法,让爱好者欲罢不能。

宣化飞狐艺术馆展示的一件玛瑙制品。张岩摄

>>宝玉石:地火凝结的美

2019年5月8日,张家口。

打开一个标本袋,省地矿局地质三队退休工程师郑金利小心翼翼地倒出几颗翠绿色的透明石块。石块不大,但光照下格外耀眼。

这就是橄榄石,河北唯一曾大规模对外出口的宝石。

“这种宝石,1959年搞普查时就发现了,当时被列为耐火材料和镁肥,结果储量偏少,且不好选矿,所以一直没开发。”郑金利回忆,直到1979年,通过进一步的鉴定和工艺加工后,这种宝石才重新被“发现”,并一举把中国拉入了宝石级橄榄石主产国之一。

橄榄石的产地,在万全大麻坪,最繁盛时有加工摊点223家。其中最大的一粒,重达236.5克拉,被当时的国家冶金部门命名为“华北之星”,并加以收藏。

大麻坪出产的橄榄石,工艺性能良好,成品耀眼夺目,磨制后可以制成项链、戒指、胸针、耳坠等,北京一家首饰公司每年收走的橄榄石高达20万粒,产品一度出口韩、日等国。

目前大麻坪的橄榄石矿已经闭矿。不过,依靠3处尚未开采矿点超过1545吨的橄榄石资源储量,全国宝石矿藏资源储量表上,河北依然位列第一位。

2019年5月9日,崇礼接沙坝。

一面岩壁上,沙粒状的橄榄石聚成一团一团,以“夹心”的形式被包在暗黑色玄武岩中。阳光照射下,沙粒熠熠生辉——难怪它被称为“太阳的宝石”!

然而,它们却来自比地壳更深的地幔,是火山运动给河北带来的一种精美赏赐。

几十公里之外,宣化西部山地中,也蕴藏着一种同样来自火山的赏赐。

黄褐色的粗面岩岩壁上,一些大小不等的浑圆状石块,镶嵌在空洞之中。剖开这些石块,有实心的,也有空心的;有的长满水晶,形成晶洞;有的填满玉髓,色彩斑斓。

后一种,就是玛瑙,一种自新石器时代起就用做饰品的玉石——那时,古人就把它磨成珠,串成链,还常配以水晶、绿松石。

宣化玛瑙,历史也很悠久。明代《天工开物》记载:“今京师货者,多是大同蔚州(当时蔚县归大同管辖)九空山、宣府四角山所产。”

“这是一处很有开发前景的矿产地,已勘查的21平方公里范围内,有玛瑙矿石资源量13万吨。”省地矿局地质三队高级工程师徐文华自2015年起先后两次带队对宣化玛瑙进行地质勘查,她发现,宣化玛瑙分布面积约有58平方公里。

河北地质大学宝石学院院长王礼胜也在关注宣化玛瑙,他的描述中,这种玉石诞生于中侏罗纪。

当时,岩浆在宣化滴水崖一带大面积喷溢,当岩浆喷溢到地面时,压力降低,其中的气体开始膨胀并逃逸,在熔岩顶部形成了许多大小不等的空洞。

随后,一些富含二氧化硅的高温水溶液开始渗入进来,随着温度、压力的下降,这些含硅热液在空洞中快速结晶,成长为玛瑙或水晶。

作为国人开发最早的玉石之一,玛瑙曾有过很多好听的名字:赤玉、丹琼、瑶珠、珣玗琪……而按照现代分类,宣化玛瑙则属于缟玛瑙——得名于其纹理如同缟带一样。

电子显微镜下观察,这些纹理,由一层层的晶体构成。原来,上述含硅热液在空洞中结晶的过程发生了很多次,每一次,空洞中的晶体就生长一层,最终层与层之间形成了丰富的纹理。也正是这些纹理,成就了宣化玛瑙的独特之美。

宣化玛瑙多为红色和黄色,这一特征,契合了“玛瑙无红一世穷”“红为贵、黄为尊”等收藏界对优质玛瑙的评价标准。

同时,因为其形、色与出土的春秋战国时期的红缟玛瑙相似,收藏界还进一步把它称为战国红玛瑙。

徐文华等人用电子探针对宣化玛瑙的成分进行扫描,揭开了其色彩斑斓的面纱:扫描结果显示,铁元素是红、黄、粉等颜色的主要决定因素,而锰元素则决定了其呈现黑、蓝、灰等色彩。

中国地质大学珠宝学院的研究者孟国强等人,还尝试对宣化玛瑙进行加热。他们发现,当加热到200℃之后,玛瑙中的黄色会变成红色,而加热到400℃后,黄色全部消失。原来,其中的黄色主要由针铁矿形成,红色由赤铁矿主导。加热时,针铁矿失水会变成赤铁矿,所以黄色会消失。

他们还发现,加热时,玛瑙透明度会下降,表面会变干涩——这意味着,如果把地壳中玛瑙形成的过程比作一次熔炼,那么大自然赋予宣化玛瑙的这份美,其火候把握得是何等恰到好处!

“玛瑙的美,纯粹是大自然的赐予,那些看着不起眼的原石,每一刀切下去,都会别有乾坤!”宣化飞狐艺术馆负责人丁岩,被这种美所吸引,从繁华的南国都市深圳,跑到塞外小城宣化,在热闹的青泉战国红玛瑙交易市场内,建起了一处幽静的艺术馆,专事精品玛瑙的收藏、展示。

这是2019年6月7日无人机拍摄的治理中的武安市西寺庄乡一座矿山。 新华社记者王晓摄

●矿藏开发的前世今生

>>铁矿与钢铁之路

2019年4月18日,宣化。

河钢集团宣钢公司和泰山集团达成合作协议,一个冰雪项目即将展开。

河钢宣钢的前身是创办于1919年的龙烟铁矿,企业发展至今正好100年。按照我省部署,张家口市的钢铁产能限期全部退出,河钢宣钢作为百年钢企也将完成历史使命。

“龙烟铁矿矿层之厚,矿质之佳,亦足为世界太古纪以后水成铁矿中之罕见者。”1914年,北洋政府农商部矿政司顾问安特生等人在宣化、赤城一带勘察时,发现了宣龙式赤铁矿床。我国近代最早的铁矿应运而生。新中国成立后,作为第一批恢复生产的大型冶金企业,宣钢一度成为华北地区最大的地下黑色冶金矿山和生铁基地。

不独宣化,河北蕴藏丰富的铁矿,决定着当地经济发展和走向。

“河北的铁矿资源丰富,储量大,从北向南均有分布,共有铁矿产地400多处。截至2015年底,全省铁矿保有资源储量93.06亿吨,占全国总储量的近11%,居全国第3位。”省地矿局地质矿产处处长赵国通介绍。

山海变迁让河北孕育出了四种各具特点的铁矿矿藏:主要分布在冀东的鞍山式铁矿,虽属贫矿,但储量最多,且易于开采;分布于冀南的邯邢式铁矿,储量大、品位高,含铁量甚至可达40%—50%;分布在承德市的大庙式铁矿是我国北方最重要的岩浆型铁矿,且富含钒钛;分布在张家口市的宣龙式铁矿,则以含有因沉积作用而形成的鲕状、肾状赤铁矿石而闻名。

更奇妙的是,河北的铁矿资源,旁边还多有大煤田出产供冶炼用的焦煤,再加上便利的交通线路,这种铁、煤、路相伴而“生”的组合“天赋”,催生了河北钢铁产业的大规模崛起。

其实,这份资源禀赋,也让河北人在历史上很早就掌握了冶炼技术。

春秋战国时的邯郸富商郭纵,就因“以铁冶成业,与王者埒富”,而被写入了《史记·货殖列传》。

而今,在武安市矿山村仍然残存有一座宋代炼铁炉。

以其为原点,以3公里为半径,新中国成立之后,一度建有1家煤矿、4家铁矿等5家国有大型企业。如果我们将时间坐标回调到1078年的宋朝,残炉周边30公里内,一南一北,朝廷分别设置了两座冶铁机构——其总产量占当时全国的3/4以上。

明朝时,河北冶铁重镇从冀南转移到冀东。史书记载,明弘治年间,遵化有官办炼铁炉25座,铸造炉50多座,冶铁工人2500多名,冶铁生产已具相当规模。

2016年6月以来,省委、省政府连续出台文件,要求河钢宣钢现有钢铁产能全部退出张家口地区,向唐山沿海地区转移。目前,保定、廊坊两地已按照要求,先后整体关停4家钢铁企业,合计退出的炼钢、炼铁产能均超过千万吨。

河北钢铁产业的一举一动,都会引来无数目光。产业转移,是经济社会发展到一定阶段的必然选择。

2019年6月26日,曹妃甸。

我国实施城市钢铁企业搬迁的第一个项目——首钢京唐公司迎来了一期工程全面竣工投产9周年的日子。

临海靠港,是当前处于国际先进水平的大型钢铁企业的共同选择。作为首钢搬迁调整和转型发展的重要载体,首钢京唐公司已成为完全按照循环经济理念设计建设,具有国际先进水平的千万吨级大型钢铁企业。

钢企搬迁,一方面为了改善大气环境、化解过剩产能,另一方面产业发展至今,也到了告别靠山吃山老路的时候,需要从降低矿石、焦炭等大宗原料的物流成本出发,向着全球资源配置迈出新的一步。

几十公里之外,乐亭经济开发区。另一个大型钢铁基地正在紧张施工。这里承载和实施的,正是河钢产业升级和宣钢产能转移项目。

2019年初,唐山正式启动主城区周边13家城市钢厂退城搬迁。这些企业要迁往乐亭、丰南等沿海区域。因钢而兴的唐山,推动钢企向海发展,正在打造一条新的沿海精品钢铁产业带。

莽莽苍苍的河北山地,不仅风光秀美,而且蕴藏着众多的宝藏。图为燕山深处。 纪正权摄

>>岩石的温度

2019年6月28日,唐山市海港经济开发区。

大清河盐场旁那个钻探现场,传来了一片欢呼声:钻机在地下3965米深处钻获了温度为150℃的干热岩。

以往,出现在这片土地上的钻孔,多是为了寻找油气资源;而这次,省煤田地质局地质二队的钻井,揭开了一个大型地热能源储备宝库。

“这是目前京津冀地区钻获埋藏最浅的干热岩资源,它的发现,意味着我国中东部地区干热岩勘查实现了重大突破。”中国工程院院士武强评价说。

然而,干热岩究竟是什么?

“简单说,就是地球深处不含水、汽的一种致密性热岩体。”中国地质科学院研究员王贵玲介绍,干热岩上所赋存的那些热量,被誉为“来自地球母亲的温暖”,是一种国际公认的清洁能源。

据他保守估计,地下埋深在3—10公里之间的干热岩所蕴含的能量,相当于全球所有石油、天然气和煤炭蕴藏能量的30倍。

然而,因技术和手段所限,并不是所有的干热岩资源都能得到利用。目前,能被人类所用的干热岩资源,多埋深较浅、温度较高,尤其需要具有可开发的经济价值。

因为干热岩资源的开发,需要通过深井将高压水注入地下3000—6000米深的岩层中,然后再通过另一口深井,将渗入岩层缝隙、吸收了热能的高温水、汽提取到地面,才能用于供暖、发电等。

但为什么本次勘探的钻井,能钻获到埋藏最浅的干热岩呢?

“我们勘探的马头营凸起区,实际上是一座地下潜山。”省煤田地质局地质二队负责人介绍。

正是这种潜伏在地下的山体,以一种神奇的构造,在距离地面更近的地方,奉献了京津冀地区钻获的埋藏最浅的干热岩。

经初步评估,马头营凸起区这座潜山,在地下4000米以浅,干热岩远景资源量可折合成标准煤约28亿吨。同时根据初步预测,在地下5000米以浅,干热岩地热远景资源量可折合成标准煤约228亿吨。

寻找可再生能源,发起能源供给革命,正是省煤田地质局及其下属地质队伍转型发展的新使命。

回首历史,这些队伍自建局以来,已经完成各类钻探7000余公里,累计探获煤炭资源量有610亿吨。

然而,传统能源再丰富,也有枯竭时。

煤田地质人,对能源革命的探索,也在悄然从供给端向消费端拓展,开始探索更加清洁低碳、安全高效的综合利用方式。

2018年10月9日,献县梅庄洼农场。

京津冀首个地热资源梯级综合利用科研基地在这里初步建成。

从地下4000米抽取的地热水,首先进入发电机组,而后才通过管道进入附近的3万多平方米建筑,用于供暖。密麻麻的管道间,那几组发电机组,像集装箱一样,方方正正,毫不起眼。

但这样的利用方式,已经多了一级。

作为京津冀地区的首个地热梯级综合利用科研基地,这个项目的投运,改变了过去单纯用地热供暖的开发方式,形成了“一次取水、多次利用”的地热水梯级利用新模式。

“将宝贵的地热水从地下抽上来后,简单地使用一次就回灌回去,这是巨大的浪费。”省煤田地质局地质科技处处长李学文说,梯级利用,为的就是要实现地热资源效益最大化。

如今,基地两级地热能综合利用率已达75.8%,达到了国际先进水平。

但李学文等人的探索并未止步,他们目前已经启动了地热水供暖后的第三级利用——利用供暖后温度仍有50多摄氏度的温水,建设地热生态园,开展特色农业开发。

>>氢能畅想

2019年7月12日,张家口。

入夜,朝阳东大街上,那座加氢站灯火通明,一辆辆公交车驶了进来,很快又驶了出去,写有“氢能驱动未来”的车身侧影,不时闪过人们的眼前。

这就是加氢10分钟可以续航350公里的氢燃料电池公交车。

汽车问世以来,曾依靠煤气、汽油、柴油、天然气以及电力等驱动。而今,业界认为汽车行驶已经有了“终极新能源动力解决方案”。

这就是氢能源。

氢能源汽车,公认的优势是有排放、无污染,“吃”的是氢,“拉”的是水——在大气污染带来重重困扰的背景下,氢能源让人们看到了一个美好的能源应用新场景。

一个月前,北京。

张家口市对外发布了《氢能张家口建设规划(2019—2035年)》,其中提出,张家口市要将氢能产业发展成为重要支柱产业,并在2021年建成国内氢能一流城市。

发布会现场,联合国开发计划署驻华副代表戴文德将一块写有“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目示范城市”的牌匾授予了张家口市。

这个称号,是全球环境基金会、联合国开发计划署和国家科技部联合授予的,此前已有6座城市获得。但后来者张家口,要做领跑者。

不过问题是,张家口靠什么才能走在前列?

张家口面临的第一个问题,就是氢从何来。不同于煤炭、石油,氢和电一样,属二次能源。

当下的规模化制氢,主要有天然气制氢、煤制氢、甲醇制氢和电解水制氢等方式,其工艺成熟度及成本各有优劣,但总体而言,成本都高于发电。

而张家口的选择,是零碳制氢、化电为氢。

张家口可再生能源丰富,截至2018年底总装机已达1345万千瓦,可以为零碳制氢提供丰富的电力来源。

当地为推动可再生能源电力就地消纳应用,还首创了“政府+电网+发电企业+用户侧”的四方协作机制。作为应用方式之一,电解水制氢也已纳入其中,享受优惠后,电价会低至每度0.36元左右,成本优势明显。

张家口,是全国唯一的可再生能源示范区,政策与市场空间优势叠加,对很多氢能源相关企业充满诱惑。

而今,张家口市的氢能源全产业链格局正在逐渐形成,制氢产业已初具规模,海珀尔、河北建投风电制氢等项目已陆续投产或开工建设。同时,以亿华通公司为龙头,还初步形成了制氢、加氢、氢燃料电池发动机、氢燃料电池等产业链。

此外,曾让电动汽车遭遇尴尬、无法启动的寒冷气候,在张家口竟然也成为一项优势。

学界研究发现,在温暖的南方,纯电动汽车的锂离子电池比较适应;而在张家口等北方地区,氢燃料电池相比而言更具优势。

上一个冬季,宇通10米燃料电池公交车项目经理王越一直奔波在张家口和黑龙江省黑河市之间,开展氢燃料电池客车高寒试验。他说:“相对于黑河的高寒气候环境,张家口较大的温差能够为试验数据的完整性提供有意义的参考价值。”

能否在低温环境下实现冷启动,只是氢能源汽车所面临众多考验中的一项。张家口需要更多技术支撑。

中科院院士、清华大学学术委员会副主任欧阳明高从事氢能燃料电池研究近二十年,2019年2月由他出任理事长的张家口氢能与可再生能源研究院正式成立。

“可再生能源和氢能的研发、应用,不应局限于国内,必须以全球视野来考虑。”欧阳明高表示,张家口提供了一个非常好的测试、研究、制定国家标准的基地,京张高铁开通后,将会促进北京,甚至全球与氢能相关的科技资源集中到这里;而2022年北京冬奥会,更为树立张家口氢能与可再生能源品牌提供了一个绝佳机会。

张家口的规划则树立了更宏伟的目标:到2035年,张家口将建成世界知名的氢能技术研发中心,氢能及相关产业累计产值将达到1700亿元,最终建成国际知名的氢能之都。

独特的气候地理条件,让河北的经济与产出也与众不同。

夏日炎炎,河北的燕山—太行山一线,却随着海拔、纬度的升高而呈现出一处处“清凉世界”,形成了大范围的天然避暑带。

平均气温低于4℃的冷凉气候,也让某些作物在河北北部找到了繁衍生息的土壤,并由此催生了口蘑、莜麦、马铃薯等诸多名产。

每秒4—5米的年平均风速,以及丰富的日照资源,让河北人追风逐光,可再生能源开发蒸蒸日上。由此带来的充足能源保障和冷凉气候叠加,更吸引众多大数据企业上坝,开启河北大智移云产业新篇章。

敬请关注《大河之北·山地高原篇》第五单元。

本报道得到了河北省地矿局、河北地质大学等单位的大力支持,特此鸣谢!

(采访/记者董立龙、王雪威 通讯员贾瑞婷、王世禄、郭英琨、冯英华、刘称心 执笔/记者董立龙)

责任编辑:赵耀光
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