中国地质力学的创立人是李四光
李四光(1889年10月26日—1971年4月29日),蒙古族,字仲拱,原名李仲揆。1889年10月26日出生于湖北省黄冈市(今湖北省黄冈市团风县回龙山镇)的一个贫寒人家。李四光是世界著名的科学家、地质学家、教育家和社会活动家,是我国现代地球科学和地质工作的奠基人之一和主要领导人。
他是中国地质力学的开创者,以力学的观点研究地壳运动现象,探索地质运动与矿产分布规律,从理论上推翻了中国贫油的结论,肯定中国具有良好的储油条件。1956年,他亲自主持石油普查勘探工作,在很短时间里,先后发现了大庆、胜利、大港、华北、江汉等油田,为中国石油工业建立了不朽的功勋。
中国既要找到油,又要找到铀——在新中国地质事业的群星中,最为明亮的一颗就是我国现代地球科学和地质工作奠基人李四光。李四光以科学家、地质学家而享誉全球,而作为孙中山先生领导的中国同盟会的创始会员之一,他是现代进步爱国知识分子的典范。 李四光毕生致力于地球科学事业。他勤奋好学,博览群书,学识渊博,注重实践,悉心钻研,勇于创新,写下了数百万言140余篇(部)科学论著,为发展地球科学和服务于国民经济建设、环境治理等方面,做了许多开创性的工作,并在多方面做出了巨大贡献:他创建的地质力学,提出构造体系新概念,为研究地壳构造和地壳运动、地质工作开辟了新途径;他关于古生物蜓科化石分类标准与鉴定方法,一直沿用至今,为微体古生物研究开拓了新道路;他建立的中国第四纪冰川学,为第四纪地质研究,特别是地层划分、气候演变、环境治理和资源勘查等开拓了新思路。
李四光从小聪颖,成绩优秀,12岁时,以考试第一名的成绩入湖广总督张之泂创办的武昌高等小学学习。14岁时又以优异的成绩获得官费去日本留学的资格。当时仲揆心情非常激动,填写报名单时,误把年龄“十四”填在姓名那一栏里,再买一张报名单重填又没有钱了。他急中生智,顺手将“十”改成“李”。“李四,这多难听!”他一眼瞥见大厅中有块“光被四表”的匾额,便在“李四”之后加了一个“光”字。从此,他就以李四光为名,跨入新的学海书山。
1904年,李四光因学习成绩优异被选派到日本留学。他在日本接受了革命思想,成为孙中山领导的同盟会中年龄最小的会员。孙中山赞赏李四光的志向:“你年纪这样小就要革命,很好,有志气。”还送给他八个字:“努力向学,蔚为国用。”
1910年,李四光从日本学成回国。武昌起义后,他被委任为湖北军政府理财部参议,后又当选为实业部部长。袁世凯上台后,革命党人受到排挤,李四光再次离开祖国,到英国伯明翰大学学习。1918年,获得硕士学位的李四光决意回国效力。途中,为了解十月革命后的俄国,还特地取道莫科。
从1920年起,李四光担任北京大学地质系教授、系主任,1928年又到南京担任中央研究院地质研究所所长,后当选为中国地质学会会长。他带领学生和研究人员常年奔波野外,跋山涉水,足迹遍布祖国的山川。他先后数次赴欧美讲学、参加学术会议和考察地质构造。
1949年秋,新中国成立在即,正在国外的李四光被邀请担任政协委员。得到这个消息后,他立即做好了回国准备。这时,伦敦的一位朋友打来电话,告诉他国民党政府驻英大使已接到密令,要他公开发表声明拒绝接受政协委员职务,否则就要被扣留。李四光当机立断,只身离开伦敦来到法国。两星期之后,李夫人许淑彬接到李四光来信,说他已到了瑞士与德国交界的巴塞尔。夫妇二人在巴塞尔买了从意大利开往香港的船票,于1949年12月启程秘密回国。
回到新中国怀抱的李四光被委以重任,先后担任了地质部部长、中国科学院副院长、全国科联主席、全国政协副主席等职。他虽然年事已高,仍奋战在科学研究和国家建设的第一线,为我国的地质、石油勘探和建设事业做出了巨大贡献。
1958年,李四光由何长工、张劲夫介绍加入了中国共产党,由一个民族民主主义者成为共产主义战士。60年代以后,李四光因过度劳累身体越来越差,还是以巨大的热情和精力投入到地震预测、预报以及地热的利用等工作中去。1971年4月29日,李四光因病逝世,享年82岁。
李四光早年为悼念一个好学生曾写过此诗,亦为其毕生从事地质科学研究的光辉写照。
崎岖五岭路,嗟君从我游。
峰峦隐复见,环绕湘水头。
风云忽变色,瘴疠蒙金瓯。
山兮复何在,石迹耿千秋。
李四光与地质力学
李四光的最大贡献是创立了地质力学,地质力学是地质学的一门分支学科。1926年和1928年李四光发表的《地球表面形象变迁之主因》及《晚古生代以后海水进退规程》等,从理论上探讨自水圈运动到岩石圈变形,自大陆运动到构造形迹等问题,1929年提出构造体系这一重要概念,建立了一系列构造体系类型。1941年李四光在演讲“南岭地质构造的地质力学分析”时正式提出了“地质力学”一词。1945年发表《地质力学的基础与方法》,对地质力学理论作了系统的概括。地质力学是力学与地质学相结合的边缘科学,即用力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因的科学。它从地质构造的现象(构造形迹)出发,分析地应力分布状况和岩石力学性质,追索力的作用,从力的作用方式进而追索地壳运动方式,探索地壳运动的规律和起源。地质力学认为结构要素、构造地块和构造体系是地质构造的三重基本概念,对于探索地壳运动规律具有极为重要的意义。现已认识的构造体系,可划分为三大主要类型,即纬向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系。这些体系主要是地壳的水平运动(经向的和纬向的)造成的;而水平运动则起源于地球自转速度的变化。李四光把地球自动调节自转速度变化的作用称为“大陆车阀作用”,因而把这一假说称为“大陆车阀假说”。
李四光以力学的观点研究地壳运动现象,探索地质运动与矿产分布规律,新华夏构造体系的特点,分析了我国的地质条件,说明中国的陆地一定有石油。从理论上推翻了中国贫油的结论,肯定中国具有良好的储油条件。毛泽东、周恩来在认真听取了汇报后,支持了他的观点,并根据他的建议,在松辽平原、华北平原开始了大规模的石油普查。1956年,他亲自主持石油普查勘探工作,在很短时间里,先后发现了大庆、胜利、大港、华北、江汉等油田,为中国石油工业建立了不朽的功勋。从50年代后期至60年代,勘探部门相继找到了大庆油田、大港油田、胜利油田、华北油田等大油田,在国家建设急需能源的时候,使滚滚石油冒了出来。这样,不仅摘掉了“中国贫油”的帽子,也使李四光独创的地质力学理论得到了最有力的证明。
科学救国
李四光在农村生活了近14个年头。从五六岁起,他就在父亲教书的私塾里读书,还要帮着母亲打柴、舂米、推磨、提水……艰苦的生活培养了他刻苦奋斗的精神和倔强的性格。
太平天国革命运动之后,洋务派兴起,湖北办起了许多新学堂,以讲新学而标新立异。李四光被深深地吸引,他只身前去投考,以优异成绩被录取。
在新学堂里,他如饥似渴地学习新知识,由于每次考试都是第一名,被省里选作官费留学生,送到日本学造船。
李四光在日本度过了7年,在那里,他参加了孙中山先生领导的中国同盟会。
李四光回国后第二年,辛亥革命爆发,他参加了汉口的保卫战,作为新被任命的湖北军政府理财部参议,他亲自组织码头工人和人力车夫运军火、上前线。随后,他被选为湖北军政府实业部部长。正当李四光准备大干一番事业之时,辛亥革命失败了。他发愤专心于科学技术的研究,走“科学救国”之路。他去英国留学,先是学采矿,以后转到地质。他祈盼着有一天,得见政治清明之世,为祖国贡献自己的青春和热血。
留学生活并不轻松。为了维持不断上涨的学费,李四光假期到矿山去做工。在伯明翰大学的6年里,他不仅专业学习成绩优秀,而且熟练地掌握了英语,先后获得了学士学位和博士学位。毕业后,他婉言拒绝了一家矿山的高薪聘请,接受了蔡元培先生的邀请,回到祖国,在北京大学地质系担任教授。
第四纪冰川的发现
李四光到北大地质系后,主讲岩石学和高等岩石学两门课程,他以严谨的冶学作风赢得了学生的尊重。他经常带学生到野外进行实地教学,边看边讲。一个山头、一个沟谷、一堆石子、一排裂缝,他都不放过。学校经费不足,他带领学生白手起家搞建设,将学习环境收拾得十分雅静。
在教学的同时,他对研究工作也不放松,他一生中在地质学方面的主要贡献,如古生物蜒科的鉴定方法、中国第四纪冰川的发现和地质力学的创立,都是在这期间开始的。在研究过程中,他从不为已有的观点和学说所束缚,而是按照自然规律,去寻找尚未被人们认识和掌握的真理。因此,他能不断提出创造性的见解,并敢于向一些旧观点提出挑战。
李四光著作
例如,从19世纪以来,就不断有德国、美国、法国、瑞典等国的地质学家到中国来勘探矿产,考察地质。但是,他们都没有在中国发现过冰川现象。因此,在地质学界,“中国不存在第四纪冰川”已经成为一个定论。可是,李四光在研究蜒科化石期间,就在太行山东麓发现了一些很像冰川条痕石的石头。他继续在大同盆地进行考察,越来越相信自己的判断,于是,他在中国地质学会第三次全体会员大会上大胆地提出了中国存在第四纪冰川的看法。到会的农商部顾问、瑞典地质学家安特生轻蔑地一笑,予以否定。
为了让人们能接受这一事实,他继续寻找更多的冰川遗迹。10年以后,他不仅得出庐山有大量冰川遗迹的结论,而且认为中国第四纪冰川主要是山谷冰川,并且可划为三次冰期。
当李四光的这个学术观点再次在全国地质学会上发表以后,引起了1934年著名的庐山辩论。在半封建半殖民地的旧中国,中国的科学家低人一等,外国学者中有相当一部分人是带着民族主义和种族歧视情绪到中国来的。因此,尽管大量事实摆在眼前,几位外国学者并没有改变他们的观点。
1936年,李四光又到黄山考察,写了“安徽黄山之第四纪冰川现象”的论文,此文和几幅冰川现象的照片,引起了一些中外学者的注意,德国地质学教授费斯曼到黄山看罢回来赞叹道:“这是一个翻天覆地的发现。”李四光十多年的艰苦努力,第一次得到外国科学家的公开承认。可是,他知道,这还远远不够,他干脆把家搬到庐山上,又在庐山脚下建立了一个冰川陈列馆,起名叫“白石陈列馆”(后被国民党海军炸毁)更深入细致地进行冰川研究。
李四光关于冰川的多年研究,在1937年完稿的《冰期之庐山》中得到全面阐述。可惜由于抗战爆发,这部书10年后才得以出版。
回国找油田
1927年,李四光应蔡元培的约请,离开北京南下,主持地质研究所的筹建工作。1928年1月,地质研究所成立,李四光担任所长。搞地质研究常常要餐风饮露,条件十分艰苦。况且刚刚成立的研究所经费少,设备缺,甚至没有固定的所址。八年抗战期间,李四光和他的研究所受尽奔波辗转之苦。那时,他抽的是用草纸做的烟,穿的是土布衣服,生活十分清苦,但是,他和同事们始终没有放弃地质研究。由于生活的艰辛和工作的劳累,他患了心绞痛和肺结核。
1948年2月初,李四光从上海启程赴伦敦,参加第18届国际地质学会,他的夫人许淑彬也一同前往。会后,他们在英伦三岛上又住了一年,一面养病,一面观察国内外时局的发展。李四光虽远在欧洲讲学考察,但仍关注着祖国的命运。
李四光
1949年初,他数次给中央研究院地质研究所的许杰(地质学家、解放后曾任地质部副部长、中国科学院院士)等人写信,支持他们坚守南京,反对搬迁广州,为新中国地质科学事业保留了一支队伍及设备。
1949年4月初,以郭沫若为团长的中国代表团赴布拉格出席世界维护和平大会。出国前,郭沫若根据周恩来的指示,给李四光带了一封信,请他早日回国。看了这封由郭沫若领头签名的信,李四光非常激动。新中国就要屹立于世界的东方,自己的本领可以施展,抱负可以实现了。他积极奔走起来,准备尽快返国。可是,由于第二次世界大战的影响,从英国到远东的客轮船票要一年前预订,归期只得拖延。他一面调养身体,一面把科研方面遗留的事情办完。
李四光焦急地等待着起程的日期。一天,伦敦的一个朋友给李四光打来电话,告诉他,国民党驻英大使馆接到密令,要李四光公开发表一个声明,否认中华人民共和国,并拒绝接受人民政协给他的全国委员的任命,否则就有被扣留的危险。
事情紧急,李四光当机立断。他拿起一只小皮包,迅速前往普利茅斯港,准备从那里渡过英伦海峡,先到法国去。普利茅斯港海面宽阔且多风浪,是偏僻的货运航道,一般人通常都不会从这里渡海,因而能避开国民党特工人员的追踪。临行前,他提笔给驻英大使写了一封信,让许淑彬两天后寄出。第二天,国民党驻英大使馆果然派人来找李四光,许淑彬机警地对来人说,李四光外出考察去了。
两天以后,许淑彬寄出了李四光留下的信,信中写道:中华人民共和国是我多少年来日思夜想的理想国家。中央人民政府政务院是我竭诚拥护的政府。我能当选为中国人民政治协商会议全国委员会的委员,我认为是莫大的光荣。我已经起程返国就职。他还规劝这位大使脱离祸国殃民的国民党政府,早日回到光明祖国的怀抱……
两星期后,许淑彬收到李四光的来信,得知他已到了瑞士与德国交界的巴塞尔,便立即前去会合。
1950年5月6日,李四光终于到了北京。这一年他60岁,但是他觉得,新的生活才刚刚开始。
新中国的诞生,揭开了李四光科学事业崭新的一章。他提任了中国科学院副院长、地质部部长和科联主席。
他认真学习了毛泽东的《实践论》、《矛盾论》,恩格斯的《自然辩证法》等著作,努力用辩证唯物主义指导工作和科研;他注重理论学习,也注意自己的思想改造,“决心扔掉那些旧日留下来的包袱,……达到忘我的境界”;他全身心地投入到祖国的地质事业中去,兢兢业业,鞠躬尽瘁。在他的具体领导下,我国的地质工作取得了巨大的成绩;1958年,他光荣地加入了中国共产党。
在第一个五年计划开端的日子里,毛主席、周总理就询问过李四光:我国天然石油这方面远景怎么样?
早在1915至1917年,美孚石油公司的一个钻井队,在陕北肤施一带,打了7口探井,花了300万美元,因收获不大就走掉了。1922年,美国斯坦福大学教授布莱克威尔德来到中国调查地质,写了 《中国和西伯利亚的石油资源》一文,下了“中国贫油”的结论。从此,“中国贫油论”就流传开来。但是,李四光根据自己对地质构造的研究,在1928年就提出了:“美孚的失败,并不能证明中国没有油田可办。”以后他在《中国地质学》一书中,又一次提出:新华夏构造体系沉降带有“可能揭露有重要经济价值的沉积物”。这个沉积物讲的就是石油。
因此,李四光乐观地回答了国家领导人的提问:“我们地下的石油储量是很大的。从东北平原起,通过渤海湾,到华北平原,再往南到两湖地区,可以做工作……”。
1955年,普查队伍开往第一线。在几年里,就找到了几百个可能的储油构造。1958年6月,喜讯传来:规模大、产量高的大庆油田被探明。地质部立即把队伍转移到渤海湾和黄河下游的冲积平原。以后,大港油田、胜利油田,其他油田相继建成。地质部又转移到其他的平原、盆地和浅海海域继续作战。
1964年12月,周总理在第三届全国人民代表大会的《政府工作报告》中指出:“第一个五年计划建设起来的大庆油田,是根据我国地质专家独创的石油地质理论进行勘探而发现的。”李四光的工作得到了党和国家的充分肯定。