科技史科普系列之二十八：頓鑽。
頓鑽也稱衝擊鑽，是北宋時期(不晚於11世紀)發明且沿用至今的一種大型繩式深井鑽探設備，被科技史學家李約瑟譽為“中國文化中最壯觀的應用”。
傳統頓鑽通常包括碓架、繩索與加重杆、圜刃鑽頭、搧泥筒和下木竹套管等部件。前兩部分與鐵質鑽頭構成一個以人力或畜力為動力、上下往復運動的機械裝置，而鑽頭與後兩部分則分別對應於衝擊式鑽鑿、取出岩屑和固井並隔絕地表淡水的三項關鍵工序。頓鑽利用鑽頭自由下落的衝擊，破碎岩石，使井不斷加深。此工藝可鑽達千米深的地下豎井。被古人形象地稱作“卓筒井”法(卓字有高而直、豎向叩擊的意思)。
頓鑽的發明與井鹽的開採關係密切。鹽是人類日常生活的必需品和官府管控的重要資源。由於自然分佈不均衡，部分地區需用鑿井的方式從鹽岩層開採鹽礦。儘管被稱為井鹽鑿井的技術很早就出現在世界多個地區，但頓鑽與深井鑽探技術的發明至少經歷了1千年的技術累積期和數百年的成熟與完善期——自戰國末期中國開始井鹽鑿井，至北宋發明初頓鑽和“卓筒井”法，到明代基本成熟，再到清代臻於完善。
在此發展過程中，人們不斷改進和發明品類豐富的鑿井、修治井、汲滷的系列工具，改善了鑽井及汲制技藝，還開發了天然氣。可以說，頓鑽的發明和演化，伴隨著一個長時段的相關工具的發明和工藝的創新。明代《天工開物》記載了鑽井、汲滷和煎鹽的工具與工藝流程。
道光三年(1835年)，“鹽都”自貢興海地區鑽鑿了一口深1001.12米的深井，其125米以上井徑11.4釐米，以下至井底10.7釐米，為當時的世界鑽井之最。
井鹽深鑽及汲制的技術優勢，不只是促進了四川、雲南等地的資源和產業優勢的形成，也直接拓展了世界其他地區的人們對鹽業資源的認知與開採。
在頓鑽傳到西方，後來又與蒸汽機技術結合，19世紀世界範圍的礦產勘探活動中得到廣泛的應用。如今，相比後來興起的更高效的旋轉鑽井法，頓鑽具有成本低、佔地面積小等優點，在中國、美國等國仍被用於鑽探油氣等自然資源。
原稿：孫烈
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