1939年,李四光的《中国地质学》由伦敦杜马·摩尔第出版公司出版,在学术界引起了轰动。 英国皇家学会会员、国际著名科学史家李约瑟教授在阐述中国大地构造时,激动地说:“很幸运,在这方面,最卓越的地质学家之一李四光为我们提供了第一部内容丰富的著作——《中国地质学》。 ”
一部世人瞩目的学术巨著,在抗日战争的烽火岁月里辉煌问世。 除英文版外,还先后出版了俄文本和摘要汉译本,学术界给予了极高的评价。 这是世界科学史上,第一部由中国人撰写的阐述中国地质的杰出著作。
基于当时中国人的国际地位,反对和质疑的声音必然存在。 例如,有人在美国《科学》杂志上如此指责李四光,“在没有宣扬外国学者在中国的工作的情况下,是根本不配讲中国地质学的”,“作者在书中没有提到美孚公司打钻人的名字,也是一个缺点”。
尔曹身与名俱灭,不废江河万古流。 李四光当然无暇理会这些偏颇且激烈的攻击。
该书英文版第222页,李四光在分析新华夏构造体系沉降带发育的特点时,明确提出在华北平原下部,有可能找到石油储藏,充分反映了他从研究构造的角度寻找隐藏资源的独到见解,更隐含着李四光未来的研究方向。 书中还专辟一章,特别介绍了中国第四纪冰川遗迹的真实材料,反映了李四光对这一问题的认真和执着,这就是李四光一生学术生涯中第二项重要成就:中国第四纪冰川。
法国哲学家狄德罗说过:“知道事物应该是什么样,说明你是聪明的人;知道事物实际上是什么样,说明你是有经验的人;知道怎样使事物变得更好,说明你是有才能的人。 ”李四光既是聪明的人,又是有经验的人,更是有才能的人。 其实,他在国内早就对类似地质现象做了大量调查、考证、分析与研究,幼年时家乡那块巨石从未离开过他的脑海。 眼前这“山”字形地质构造的现象,使他对地质力学等重大学说的创立更加充满了信心。
其实,有关地质力学的创建,早在1926年和1928年,李四光就在发表的《地球表面形象变迁之主因》及《晚古生代以后海水进退规程》等文中,从理论上探讨了自水圈运动到岩石圈变形,自大陆运动到构造形迹等问题。 这是他涉足地质力学的起端。 1929年,他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,在演讲“南岭地质构造的地质力学分析”时,李四光正式提出了“地质力学”一词。
1945年,中华书局出版了李四光的《地质力学的基础与方法》,这是地质力学学科的第一部专著。 书中,地质力学被详尽而科学地阐述。 它是力学与地质学相结合的边缘科学,用力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因。 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(经向和纬向)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”。
为了在有生之年能够完成地质力学的建树,建国后,自50年代起,李四光加快了研究的步伐,费尽心血,接连发表了下列重要论文:1951年的《受了歪曲的亚洲大陆》;1953年的《关于地质构造的三重基本概念》;1954年的《旋卷构造及其他有关中国西北部大地构造体系复合问题》;1955年的《地壳运动问题》;1957年的《莲花状构造》;1959年的《东西复杂构造带和南北构造带》。
上述著作都以独特的学术见解,成为地质力学建树的基础,各篇论文都引起中外地质学界强烈的反响。
对李四光来说,真正的休息包括休养是极少的,他将一切时间都用在所热爱的地质科研中,新中国建立之后,尤其如此。 《旋卷构造及其他有关中国西北部大地构造体系复合问题》,是李四光在杭州疗养期间定的稿。 紧接着,1954年的夏天,李四光到北戴河休养,为给这一论文提供附图,休养期间,他把全部时间和精力都用在绘制《燕山运动以来中国西北部大地构造相发展的综合简图》工作上。
这一论文及附图发表后,在国内外学术界引起强烈反响,成为他最重要的地质研究成果之一。 苏联国家地质出版社1958年用俄文将论文翻译出版,列宁格勒矿业学院专家瓦洛诺夫读后异常兴奋地致信李四光:“在全球范围内,您早就有了类似的观点。 假如我及时看到了您的作品,我就不至于受到别人那样的责难。 真可惜,在那时我不得不听受这些责难。 ”
在新中国,李四光的地质力学理论受到了特别大的重视。 1956年地质部成立了地质力学研究室,1958年改成研究所,李四光亲自任所长。
1958年冬天,李四光离京到青岛海滨疗养区疗养,环境当然幽雅宁静,这对于刚刚做过肾切除尚未完全康复的李四光来说是个理想住所。 但是李四光无法静心休养,尽管同时患有高血压和心脏病,他仍然不顾一切地投入到写作之中。 他的房间经常彻夜灯火通明,有时,他也自己口述,由秘书记录——疾病的折磨使他不能长久地伏案工作。
不知经过多少个日日夜夜的辛勤工作,一部20余万字的名著终于脱稿,这就是1962年1月开始在中国内部发行的《地质力学概论》。
这部著作,系统总结了李四光和他的学生们几十年的研究成果,是地质力学文库中的经典著作,标志着地质力学的完善与成熟。
地质力学研究所用这部书做教材,一连办了三期地质力学进修班,向100多名地质研究骨干,介绍了地质力学理论与方法,并使地质力学得到了进一步的应用、普及和验证。
在这部巨著中,李四光把已经确认的地质构造体系,第一次科学地概括为3大类型:(1)横亘东西的复杂构造带,即纬向构造体系;(2)南北走向的构造带,即经向构造体系;(3)各种扭动构造体系,这个体系容纳着“山”字形、“多”字形,“人”字形和旋卷构造及棋盘格式构造等。
以上三大类型的构造体系的认识,把地质构造的规律加以系统化。 这是此前其他大地构造学派的所有巨著所共同缺乏的。
李四光在这部巨著中谦虚地说:“地质力学这门边缘学科领域,现在可以说略具粗糙的轮廓,它的发展前景究竟怎样?这主要看它在地质工作哪些方面做出什么样的成绩,同时也要看看有关学科给予它什么样的支援。 ”
他又指出:“目前可以清楚地看出,它在矿田地质,特别是在煤田地质和油田地质方面及工程地质方面,应该占有重要的地位,也一定会发挥主动积极的作用。 它与新兴的天文地质学是不可分离的。 它是构造地质学和动力地质学之间的桥梁,它是解决地壳运动问题的必然途径。 ”
读完这两段话,我们自然能够初步理解建树这门边缘学科的目的、意义、作用及其深远影响了。 地质力学理论被李四光建树起来了,不仅得到了中外地质学者的共识,而且已经在广泛应用与充实着。 在我国,它也在地震观测和预报方面发挥着越来越明显的功能作用,也可以视为它是建立地震预报学的有力基础。