地质学家李四光
李四光(1889—1971),原名仲揆,出生于黄冈县(今黄冈市)回龙山一个普通的人家。
1902年,李四光到武昌求学,在湖北省第二高等小学堂学习。因学习优秀,1904年,李四光得到官费资助而到日本留学,在弘文书院学习。1905年,在东京加入孙中山组织的同盟会。1907年,考入大阪高等工业学校。在日本时,他学习了机械制造、冶金、船舶、电器等实学。这时的李四光,已经具有了科学救国的思想。
1910年,李四光回国,在湖北中等工业学堂任教。1911年,李四光到北京参加留学归国人员考试,脱颖而出,被评为“工科进士”。武昌起义后,李四光出任湖北军政府实业司司长。实业司下属设有农事试验场、茶叶讲习所、蚕业讲习所、模范林事试验场、模范大工场、制革厂、造砖厂、两湖劝业场,以及煤矿、铜矿等厂矿企业。这些经济实体多与科技有关,李四光有志于通过科技振兴民族工业。正当李四光准备为发展民族经济大干一场的时候,袁世凯窃位、黎元洪改变了湖北政权的性质,李四光心有不满,于1912年8月辞去了职务。
1913年,李四光到英国留学,在伯明翰大学学习采矿,后来改学地质。1918年,获自然科学硕士学位。
1920年,李四光接受蔡元培的聘请,回国在北京大学地质系担任教授,主讲岩石学等课程。假期带学生到田野采集标本,还对各地的煤炭资源做了调查。1922年,李四光与章鸿钊、丁文江等人发起成立中国地质学会,他任副会长。同年,他发表了《中国地势之沿革》。1927年,李四光从北京南下,在南京的中央研究院地质研究所工作,担任所长。他致力于研究地质学的重要理论、解决地质学上的专门问题,强调野外调查,并与经济建设联系。1929年,李四光提出构造体系这一重要概念,建立了一系列构造体系类型。抗日战争时期,地质研究所西迁,李四光在广西开展地质调查,对大瑶山地区的第四纪冰川遗迹做了深入考查。
李四光把一生献给祖国的科学事业。早在英国留学毕业时,他就抱定了为地质学献身的决心,他在硕士毕业论文中写道:“近几十年来,科学普遍迅速的发展,影响所及,促使地质学家也要做出应有的贡献。……加上开发矿藏的需要日益增长,使得许多西方地质学家把注意力转向新的角逐场——远东。……我们要求新兴一代的‘黄帝’子孙,认识到自己肩负的责任。”他在地质研究中,坚持实事求是的科学态度,他曾说:“不能为已成的学说压倒。”“不怀疑不能见真理”,要为真理而奋斗。他在《二十年经验之回顾》一文中说:“过去西方的科学大师曾经不得不面对教堂的挑战……今天新的挑战不是来自教堂,而是来自某些国家的政府……科学家应当勇敢地站到知识自由的道路上去。”[49]
李四光对地质学的贡献是全方位的,最突出的在以下几个方面。[50](https://www.daowen.com)
研究
科化石,寻找煤矿。
科是保存在地层中的一种微小的古代生物遗体。国外地质学界称
为纺锤虫,是古代生于浅海的单细胞动物。李四光通过对
科的研究找煤田。我国北部有丰富的煤炭资源,但人们不清楚含煤地层的划分,国外地质学家通过对
科的研究,推断煤矿的生成分布规律。李四光曾带着学生在华北到处采集
科化石,分析
科化石的形态、特征、演化。1923年,发表《
蜗鉴定法》,提出了鉴定
类的10条标准。1927年,还出版了《中国北部之
科》,通过对
类的研究,李四光分析了我国北部石炭纪、二叠纪的含煤地层,对我国煤炭的分布有了宏观的把握,对于地质构造与普查找煤具有重要意义。1929年,为表彰李四光在古生物学和生物地层学的贡献,中国地质学会将葛利普金质奖章授予李四光。李四光写过不少关于煤炭和煤田地质的论著,如《现代繁华与炭》《中国煤的资源》《中国北部古生代含煤系之时代及分布》《中国北部古生代含煤系之分层及其关系》等。
李四光对我国有无第四纪冰川开展了研究。在这之前,外国学者认为我国华北地区在晚近地质时期处于沙漠广布的干旱条件下,不可能有大冰川活动;南方处于暖温带,也不可能有冰川活动。20世纪20年代初,李四光在河北邢台沙河县(今沙河市)的沙源岭、山西大同西南的口泉等地,发现了冰川堆积物、冰川条痕石和冰川移动造成的U谷,还有其他调研信息,认定我国华北地区发育过第四纪冰川。后来,李四光又在庐山、黄山发现了一些证据,得出结论:南方也有冰川的活动。1937年,李四光撰写了《冰期之庐山》,受到国内外关注。李四光在我国发现了第四纪冰川,推翻了国外认为中国没有第四纪冰川的观点,为我国地质调查提供了科学的知识背景,准确地认识了中华大地自然演进的历史。
李四光对地质力学的研究。地质学的范围非常广泛,李四光对地质力学有开创性的探索,在实践与理论两个方面都有宏大的建树。1926年,李四光发表《地球表面形象变迁之主因》,提出“大陆车阀”自动控制地球自转速度的理论,肯定地球自转速率的变化,是地球表面形象变迁的主因,开始创建著名的地质力学。地质学界解释地壳运动,有的认为是垂直运动,有的认为是水平运动,还有的在潮汐作用、地球自转因素、地球失热等方面做了探讨。李四光认为这些看法没有真正说明地壳运动的根本原因,他认为地球是一个旋转的椭球体,其表层能随旋转而做水平运动,产生了张力和挤压力,形成造山运动,从山脉的走向可以得知地壳运动的方向。地球内部的重力作用影响着地球的自转,地球自转的速度变化构成了不同时期的海洋运动与造山运动。他认为,地壳运动的主要原因,是在重力控制下地球自转的离心力时而增大、时而减小的作用。当地球自转速度加快到一定程度时,离心力就增大到使地球整体的形状不得不变成一个有适当扁度的扁球体,地壳物质的分布,也就随之调整。[51]1941年,李四光在福建省永安给迁到此地的厦门大学学生演讲,题目是《南岭地质构造的地质力学分析》,这是他第一次公开提出“地质力学”。20世纪60年代,李四光出版了其经典之作《地质力学概论》一书。
李四光还研究地下石油资源。他研究我国地质构造,归纳出油区的四个地质条件:一是沉积岩层厚度大,岩相不单一,有机物质多,晚近地质时代长期下沉而且幅度较大,对生油储油有利;二是褶皱不强烈,有扭动运动和旋扭运动造成的构造,对油气集中有利;三是储油岩层和它形成的构造埋伏在较浅的地下,对油气保存有利;四是在我国应首先着重于中生代、新生代地层分布的地区。在李四光理论的指导下,我国地质工作者先后勘察到东北的大庆油田、华北的胜利油田等,解决了国家经济发展迫切需要的能源问题。
李四光对地震也有研究。他根据地质力学,认为地震的发生主要是由于地壳运动在岩层中引起的地应力,与岩石抵抗能之间的矛盾逐步发展和激化的结果。他对邢台地震、渤海地震都有预见性的研究。
李四光对家乡湖北很有感情,早在1924年,李四光偕同助手赵亚曾,到宜昌、秭归一带调查地质,用英文撰写了《长江峡东地质及峡之历史》。李四光提出关于震旦系新的见解,纠正了外国地质学家的某些错误划分,为构建鄂西地质系统提供了新起点。[52]1928年,李四光参加国立武汉大学的筹建工作。1939年,被任命为湖北省临时参议会副议长。
中华人民共和国成立后,李四光曾任地质部部长、中国科学院副院长、中国科学技术协会主席等。他是当代中国科技界的一面旗帜。