沈括还根据对化石的观察，推断了古代气候的变迁。《梦溪笔谈》记载，延州(今陕西延安一带)黄河堤岸塌陷，从土下露出一片石笋①。沈括将它与在别的地区发现的桃核、芦根、鱼、蟹等化石加以比较，认为别的地方的化石种类是当地就有的动植物，而这里的气候并不适合竹子的生长，因此，他判断此地远古时期必定“地卑气湿”，适宜竹子生长。根据化石正确推断古气候变迁，欧洲直到1763年才有人提出类似的见解。

《梦溪笔谈》还记载了沈括在西北地区对石油矿产进行的考察和研究。沈括亲自收集石油，并制成了石油的烟墨。用石油制墨，是沈括在利用石油上的首创。他还指出，地下的石油资源是十分丰富的，并预料“此物后必大行于世”。另外，“石油”一词也是沈括首先使用的，比以前文献中的“石漆”、“石脂水”、“火油”、“石脑油”等，更简单贴切，并沿用至今。

在《梦溪笔谈》中，沈括对地图的测绘进行了深入的研究。他删去了裴秀制图六体(见地理章)中的“道里”，而增加了“傍验”和“互融”，也就是强调地图绘制后的校验和拼合地图的准确性。他还把原来地图的四面八方加以改进，更细分成24个方向，使地图的精度有了进一步提高。后来，人们所用的罗盘上都标示24个方向。沈括还曾经把北方靠近辽国地区的地形制成“木图”——地形模型图。这种立体地图的出现要比西欧早700余年。

沈括的《梦溪笔谈》是宋代科技资料的宝库，是中国科技史上的杰作，也是世界科技史上的一份珍贵遗产，被誉为“中国科学史的坐标”。

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注释：

①据研究，沈括所说的石笋是一亿多年前一种称为新芦木的蕨类植物化石。这种植物生长在地势低洼的潮湿环境。