编写《地质力学概论》
20世纪40年代中期,李四光出版《地质力学的基础与方法》一书,此书虽然也是总结性的文献,但仅仅是地质力学的一个雏型。
1951年,发表《受了歪曲的亚州大陆》。
1953年,发表《地质构造的三重基本概念》。
1954年,发表《旋卷构造与中国西北部大地构造体系及其它构造系复合问题》。
1955年,发表《地壳运动问题》。
1957年,发表《莲花状构造》。
1959年,发表《东西复杂构造带和南北构造带》。
这些作品,大大丰富的发展了地质力学的内容,是李四光研究地质力学的心血结晶。
1959年地质部和石油部的普查队在新华夏构造体系沉降带的松辽平原刚刚打出油砂时,苏联当局背信弃义擅自撕毁援助我国的合同,撤走在中国的专家,使我国的经济建设面临严重的困难。
此时有人又对中国能不能开采出石油发生怀疑,自然也就有些人表示对用这个新的地质理论找油,缺乏信心,地质力学又面临一场严峻的考验。
当时,正在青岛海滨疗养的李四光,心急如焚。他看到中国人民都正在党的领导下,顶逆流、战恶浪,科技战线上的广大同志正在破除迷信,解放思想,争取为战胜目前的困难而作出努力。
李四光作为一名刚刚入党的老科学家,更是想在攀登科学技术高峰中作出自己的贡献。
湿润的海风,吹拂着黄海之滨。青岛的环境对李四光手术后恢复健康是一个非常适宜的地方。可是,李四光又哪里是一个能闲得住的人呢?他恨不得马上回到工作岗位,回到自己那个熟悉的岗位。
李四光心中十分清楚东北和华北地质勘探普查工作需立即总结经验和加强指导,所内急需建立模拟、X光衍射及岩矿鉴定、同位素年龄测定和岩石力学等实验室。这些紧迫的任务多么需要他去完成啊!
可是这个时候他刚刚经过手术没有多久,不可能回到北京,回到实验室。那么,这个时候他怎么做才能帮助这个国家度过地质危机呢?
李四光经过反复思考,觉得当时有人对地质力学产生了怀疑,国内勘察石油的时候因为没能找到石油而产生气馁的心理,更有很多热衷地质的青年因为没有系统的理论知识而茫然。
李四光下定决心,虽然他无法回到实验室,但是却可以利用这段时间著书立说,把以前讲过的,用过的资料作一次系统的归类,对自己这三十年来地质力学的理论作一系统的总结,让他为社会主义建设发挥作用。
李四光在研究地壳构造和地壳运动的规律中,受到冰川遗迹中力学的启发,运用了力学观点,倡导了地质力学这门新兴的边缘学科。
科学发展史表明,一门自然科学在理论上的突破,往往与研究方法和手段的改进有密切的关系。
18世纪以前的地质学,属于地质学的早期阶段,由于研究方法停留在直观的推测上,因此没有超出矿物学的胚胎阶段,甚至还深深禁甸在神学之中。
19世纪30年代,英国地质学家赖尔进一步发展和完善了化石对比法和将今论古法。地质学才算是成了一门独立的学科。
在赖尔的名著《地质学原理》中,不仅确认“现在是了解过去的一把钥匙”这一将今论古的原则,而且用化石对比法研究和划分了成千上万米厚的地壳岩石。
系统地论证了地壳地质年代的变化是现今的各种力量长期缓慢作用的结果,科学地估计了地球的年龄不是《圣经》上所说的几千年,而是有着数亿年前后相继的历史。
赖尔的渐变论,冲击了灾变论的错误论断,在僵化的自然观上打开了窗口,从而促成了地质学的一次革命。恩格斯高度赞扬赖尔“第一次把理性带进了地质学中。”
但是,赖尔的观点和方法有些严重的缺陷。一方面,他否定对地球变化作任何先入为主的解释,力图从地球本身的地质力量来说明。
另一方面,他又从自然界力的守恒这一机械论观点,引伸出现在和过去地球上起作用的各种力量,无论在质或量上都是不变的这种看法。认为地球不是按一定方向发展着,而是毫无联系地、偶然地变化着。
这样,赖尔一只脚刚刚踢开了陈腐自然观的缺口,以渐变论打破了自然界非历史的观点,而另一只脚又走进机械自然论的大门,滑到了均变论。
从赖尔的著作中还可以看出,地层及其中的化石是追索地质历史过程的基本手段。这也带有它自身的局派性。
在此基础上,李四光指出:“由于一百多年,人们对地质现象的认识和利用的方法,基本上是以地层所提供的资料为主导的,这样做,固然发展了地质学,但也束缚了地质学的发展。”
20世纪初,奥地利地球物理学家魏格纳创立了著名的大陆漂移论,向传统地质学提出了挑战,在地质学界掀起了一场轩然大波。这个假说,在理论上别开生面,方法上也别具一格。
1915年,他发表了《海陆起源》一书,综合运用地球物理学、地层学、古生物学、古气候学和大地测量学等各种办法,总结运用地学各领域的资料,系统地论证了现今各大陆是由一个统一的原始大陆分裂漂移而来的。
由于这个假说所依据的事实材料和关于漂移动因等某些结论存在着错误和缺陷,受到了传统地质学大陆固定论者的强烈反对而暂时沉寂下来。
但是,它的活动思想富有很大的启发性,成为现代板块构造学说的先驱。从此,地质学由于引进了物理学和化学的方法与技术,使地球物理学、地球化学、古生物学和地质学相结合,成为地球科学的综合研究方法。地质力学就是在这样的背景下产生和发展的。
20世纪20年代至40年代,正当魏格纳的大陆漂移说受到攻击而几乎消声匿迹的时候,李四光把应用力学引入到地质学中,用力学观研究地壳构造和地壳运动的规律,创立了地质力学这门新兴的边缘学科。
李四光认为,地球上各种构造现象都是地壳运动的产物。地壳在运动中必然有一种力在起作用,这种力一般称为地应力。
岩石在地应力的作用下就会产生形变,留下波浪起伏的楷皱、纵横交错的断裂等各种构造形迹。那么,反过来,依据构造形迹的力学特征,就可以追索力的作用方式,进而探索地壳运动的方向和起源。
这种严密的逻辑方法,李四光称之为“反其道而行之”。也有人把它称作“反序法”。这套方法,克服了传统构造地质学那种孤立描述构造形态的偏向,发展了地质科学的认识论和方法论。
垂暮之年的李四光,浑身迸发出巨大的活力。他正在努力把几十年、特别是解放以来在党的关怀下所作的地质力学的研究进行全面总结,根据大量的实际材料从理论上作科学的概括。
这就是他回到北京后,进一步补充和修改的二十多万字的《地质力学概论》一书。它是当代研究地壳构造、矿产分布、工程地质、地震地质等方面的问题的一部极其重要的著作。
1962年初,在青岛疗养的李四光终于完成了这部重要著作。可以说,这是李四光40年实践经验的总结,是他在地质力学方面的代表作,也是地质力学研究史上的一个重要成果。
李四光在这本书中,第一次把已经认识了的构造体系,明确地分为三大类型。一是横亘东西的复杂构造带,即纬向构造体系。二是南北走向的构造带即经向构造体系。三是各种扭动构造体系。
李四光把“多字型”构造、“山字型”构造、“人字型”构造、“旋卷”构造和“棋盘格式”构造等,统统纳入扭动构造体系这一大类之中。
这样,有关构造体系的认识,更加系统化了,就像生物学分类似的,有纲有目,有种有属。这一发展,也是其它大地构造学派的巨著中所缺乏的。
李四光所分的三大构造类型,不仅对我国和东亚濒太平洋地区的地质构造作了比较完整的描述,而且对于整个大陆构造和太平洋底部构造的基本特点也作了概略的阐述。
李四光认为,由于地壳是不断运动着的,既有长期的缓慢运动,又有急促的剧烈运动,而现今我所见到的地球表面所呈现出来的各种构造形迹,乃是历次地壳运动加在一起的综合现象。
因此,必须十分重视对构造体系发生、发展及其演变历史的分析,要研究新的构造体系是怎样改造老的构造体系,老的构造体系又怎样牵制、影响新的构造体系的发生和发展的。
只有认真、慎重地区别同时期和不同时期形成的构造体系的联合和复合关系,才有可能正确认识地壳运动的规律,而不是主观臆造或歪曲自然界的客观规律。
李四光尤其通过对构造体系各种类型、等级的划分,指出了某些重要矿产的分布规律以及找矿的方向,这对地下资源的勘探和开发,展示了科学的预见性。
顽强地与病魔作斗争
李四光热爱自己的工作,他愿意为了祖国的建设抛头颅洒热血,但是他毕竟老了,尤其是他这样身体有隐患的老人,本来就应该以调养为主。
但是李四光偏偏不是一个闲得住的人,哪怕是在住院的时候都要悄悄看书的老人,这大病初愈,哪里能够闲得住。
长年累月的工作,已经透支了李四光的精力,许淑彬几次劝李四光多休息,但是他都没有放在心上。
时光老人的步于迈得太快了,转眼又走过365天。年初李四光身觉不适,经医生检查,发现腹内左下边有一肿块,虽经全面会诊,但一时还确定不了肿块是良性的还是恶性的,需要做血管造影。
李四光的病情已经很严重,医院不敢轻易做决断,当时,这种病情的处理方法有两个,一种是动手术,将这个恶性肿瘤彻底摘除,这样就从根本上杜绝了恶性肿瘤的发展。
另一种,比较保守,就是不动手术,依靠健康的心态和药物抵制病魔,以疗养为主。
如果是一个年轻气盛的小伙子,肯定是以做手术为主。但是当时的李四光已经77岁,而且刚做过肾脏病手术没多久,这个时候再动手术,恐怕病人难以承受。
当李四光知道自己的病情后,心想自己年纪已经很大了,况且以当时国内的医学水平有限,手术成功的几率不大,万一手术失败,那么他可就什么工作都做不了了。
这样的话,还不如先拖延一段时间再说,李四光并不怕死,他只是放心不下手头的工作。
于是,李四光向大夫提议说:“我已是77岁的人了,如果得的是动脉瘤,做手术也很困难,我看就不用再费事了,还是自己注意调养吧。”
大家一听他的话,觉得也有些道理,这么大年纪了,又有心脏病和高血压确实不宜再做大手术,采取保守疗法,可能是最妥当的。
“李老,你一定要记住,千万再工作了,我们知道你一刻也闲不住,但是这一次,请你一定要听我们的,一定要绝对休息,万万不可工作了。”医生们反复讨论,最终还是决定同意李四光的意见,但是一再嘱咐,他需要绝对休息,不能工作。
李四光点头同意道:“好的,我一定会好好休息。”
可是李四光又怎么可能闲得住呢?医生们前脚才刚刚出门,李四光随后就到书桌前写新的论文。对于他来说,生命已经异常宝贵,能抓住一刻就是一刻。
李四光可从没放松自己的工作。无论是在汽车上或饭后的休息时间,他都抓紧加以利用。
一天,许淑彬出去买菜,临走前特地交代李四光不要工作。李四光也是满口答应。
可是当许淑彬回来的时候,发现李四光正在书桌上不知疲倦地写着论文,她禁不住心疼地大声喊道:“四光,你是要写遗书吗?”
许淑彬说完,抽泣不止,泪雨阑珊。
李四光看见妻子哭的这么伤心,连忙过来安慰自己,他们夫妻这么多年荣辱与共,一直都是许淑彬在默默关心着自己,而他,却从来以事业为主,缺乏对爱妻的关心。
想到这里,李四光的眼角也湿润了,他擦掉妻子的泪水,深情地说道:“淑彬,你我相濡以沫,大半辈子就这么磕磕碰碰走过来了,这些年来是我对不住你,没能让你过上幸福快乐的日子。只是淑彬啊,我老了,上苍留给我的日子不多了,我可以死,但是我放不下啊,我要是就这么去了,这些理论,可就都跟着我进了棺材了呀!”
李四光知道自己大病降临,但还是念念不忘地质力学,他知道中国的年青一代还太稚嫩,还承担不起将地质力学发展的重担,他还不能死,他要将这门边缘学科彻底稳定了,他才能放心的下。
许淑彬知道自己在这方面永远都说不过李四光,但是她也有个条件,她说道:“你要写文章,我不拦你,但是你要答应我,一天只能够写一个小时,其它时间必须要安心静养,好好休息。”
“一个小时也太少了,一个小时什么事情都做不了,淑彬,再加几个小时吧。”李四光像小孩子一样的撒娇说。
许淑彬被李四光充满童心的样子惹笑了,她破泣为笑道:“最多两个小时,不能再多了,不然的话你的身体会承受不住的。”
“好。两个小时就两个小时。我现在就去休息。”李四光看见妻子同意自己每天的写作,立即开心地说。其实这个时候他已经冒犯了医生的嘱咐,整整工作了一天了。
接下来的几天时间,许淑彬寸步不离李四光的身边,严格控制他的时间。但是当她出去买菜或者做饭的时候,李四光就马上冲到写字台前。
李四光是一刻也没有休息的,他的一天,都在工作。写作的时候,那是体力劳动,休息的时候,就做脑力劳动。
李四光闭幕眼神的时候,往往就在脑海里琢磨文章的内容,看看有没有错误的地方,同时还要构思好下一章的腹稿,这样,每当他有时间可以写作的时候,就用最快的速度将构思好的草稿写出来。
李四光同志热心工作,处处照顾别人。有一天,他听说地质所的一个新同志在野外考察的时候被毒蛇咬伤了,住在医院。
李四光不顾自己也是孱弱病体,打听到医院的具体地址后,走进医院,连爬六楼,去看望这位新同志。
同时向他传授一些野外考察的技巧和求生知识,比如怎么样避开毒蛇,当不小心被蛇咬了之后又要怎么自我紧急求救等,让这位年轻的同志感动地热烈盈眶,精神上受到了很大的鼓舞。
周恩来得知李四光患有动脉瘤之后,非常关心李四光的身体健康,他立即给地质部下达命令,要求减轻李四光的工作量,并让医院派出最好的医生,用最好的药,并且随时报告李四光的治疗状况。
李四光依旧一边疗养,一边工作,与上苍争夺最后的时光,但是上天仿佛在考验李四光的意志一般,他在努力工作的时候,身体内的动脉瘤也在疯狂的增长着。
李四光的病情逐渐恶化了,北京医院根据检查结果,立即在向国务院打了报告:
目前李四光同志血压波动较大,有动脉硬化性心脏病、房性期前收缩及左滚动脉瘤。此瘤与1965年2月19日视发现时比较,已有增大,由椭圆形肿块发展成圆形肿块,随时可发生破裂或栓塞,预后不良。
根据病人目前身体情况,且年龄已78岁,我们建议应避免过于繁重的工作及过多的体力活动,以期减缓动脉瘤发展的过程。
特此报告总理办公室。
北京医院
1967年5月3日
周恩来接到报告后,在批示中指出,李四光同志是我国有卓越贡献的科学家,一定要注意妥善安排他的治疗和减轻他的工作,并派专人到地质部传达了这一批示,要求他们必须给李四光创造最好的治疗条件。
李四光听到医生们关于治疗方案的意见后,向医生说:“我看即使手术成功,我也只能多活几年,可一旦手术后出现意外,变成残废,那不成了人民的累赘吗?用保守疗法宁可少活几年,我还可以用这几年时间尽量做些工作。”
医生把李四光不同意动手术的意见报告了国务院,周恩来根据李四光的意见,最后决定采取保守疗法,但是同时也明确布置万一动脉瘤发生意外,应采取各种抢救措施。
在医生和李四光的一起努力下,保守治疗开始起到作用,李四光的病情一日日的好了起来,身体也渐渐地得到康复,从原来的卧病在床,到渐渐能够走路,最后恢复到了和常人无二的状态。