1. 有关李四光的生平资料及生活学习小故事
1、李四光生平
李四光(1889.10.26-1971.4.29),字仲拱,原名李仲揆,湖北黄冈人,蒙古族,地质学家、
教育家、音乐家和社会活动家,是中国地质力学的创立者,中国现代地球科学和地质工作的主要领导人和奠基人之一,新中国成立后第一批杰出的科学家和为新中国
发展做出卓越贡献的元勋,2009年当选为100位新中国成立以来感动中国人物之一。[1-3]
2、李四光的故事(李四光的名人轶事-李四光名字由来)
李四光出身于穷苦家庭。原名李仲揆。
1902
年,湖北开始大量兴建新式的中小学堂,除了教学生传统的经书,还传授科学技术知识。这一消息很快传到了黄冈,仲揆跃跃欲试,来到武昌,在湖北省学务处填写
报名表。可能是太紧张了,他误将年龄“十四”填在了姓名栏里。发现写错后,他因为家里穷,舍不得花钱再买一张表格,正在犯难,抬头看见前面大厅正中挂的横
匾上有“光被四表”这四个字。仲揆眼前一亮,将姓名栏里“十”添了几笔写成“李”,而在“四”后边加了个“光”字,改过之后,他满意地说:“四光,四面光
明,前途是有希望的。”从此他改名为李四光。
2. 李四光做出了什么贡献
李四光的贡献如下:
1、李四光是中国地质学的先驱之一,创立了地质力学,并为中国石油工业的发展作出了重要贡献。
2、早年对蜓科化石及其地层分层意义有精湛的研究。提出了中国东部第四纪冰川的存在。用力学观点研究地壳运动及其与矿产分布的规律,建立了新的边缘学科“地质力学”和“构造体系”概念。
3、毕生倡导以力学观点研究地质构造的发生、发展及组合的规律,认为各种构造形迹是地应力活动的结果,建立了“构造体系”的概念,创建了地质力学学派。
(2)李四光计算方法扩展阅读:
李四光人物轶事
1、名字由来
李四光出身于穷苦家庭。因为李四光排行老二,他的父亲李卓侯给他起了个响当当的名字:李仲揆。1902年,在洋务派首领、湖广总督张之洞领导下,湖北开始大量兴建新式的中小学堂,除了教学生传统的经书,还传授科学技术知识。
这一消息很快传到了黄冈,仲揆跃跃欲试,来到武昌,在湖北省学务处填写报名表。可能是太紧张了,他误将年龄“十四”填在了姓名栏里。发现写错后,他因为家里穷,舍不得花钱再买一张表格,正在犯难,抬头看见前面大厅正中挂的横匾上有“光被四表”这四个字。
仲揆眼前一亮,将姓名栏里“十”添了几笔写成“李”,而在“四”后边加了个“光”字,改过之后,他满意地说:“四光,四面光明,前途是有希望的。”从此他改名为李四光。
2、音乐贡献
李四光除了是地质学家之外,还是一位音乐迷,谱写了中国最早的一首小提琴曲《行路难》。
中国地质科学院地质力学研究所研究员马胜云称,李四光在英国留学时迷上小提琴。李四光在英国苦读7年,1920年回国前,他提笔写下小提琴曲《行路难》。据上海音乐学院现代音乐室考证,它是有曲谱为证的中国最早的一首小提琴曲。
3. 地质力学和板块构造学理论与研究方法之比较
通过比较研究,我们可以体会到地质力学和板块构造学有许多共同点,如都强调水平运动、都坚持力学性质的研究、都重视建造与改造的研究、目前都只能说明中生代以来的地质构造问题等[1]。但是,我们也看到了它们之间有许多不同,特别是在研究思路和理论体系方面存在许多不同,其中重要的有如下几点:
(1)地质力学从大陆构造开始研究,所以有人又称其为大陆动力学。它强调地壳的表层滑动;而板块构造则是从海洋构造开始研究,强调岩石圈深部带动表层构造的运动。
(2)地质力学重视构造形变研究,认为只有构造形变是不存在多解性的地壳运动的历史记录。它研究地壳运动的思路是从构造形迹的共生组合确定构造型式和构造体系,从构造型式和构造体系反演地壳运动的程式,再从地壳运动的程式探求地壳运动的力源。这是一条严谨的认识路线。这条认识路线是李四光及其科研集体经过艰辛探索才形成的,它有别于传统大地构造学只研究大块体的运动,而有很大的优越性。从某种意义上讲,它代表着构造地质学未来的发展方向,因为只要是研究地质构造就必须研究其力学的本质,追究其力的来源。但也有它的局限性,即主要只强调大陆构造和表层构造的研究,对于海洋构造和深部构造的研究比较薄弱;而地壳和岩石圈的运动既有来自天体方面的原因,也有来自地球自身的原因,单纯强调地球自转速率的变化,就显得不够全面。板块构造理论重视块体的运动,通过古地磁纬度记录、古生物地理的变化来反演块体的水平运动,通过各种岩石学标志和构造遗迹来确定古板块的边界和古板块的地质运动。板块构造学说所运用的这些方法虽然有些本身还存在理论论证问题(如古地磁学)或存在多解性(如某些建造分析方法),但以其方法的多样性和综合性能够最大限度地引用当代地学各分科的最新科学技术方法和手段,使其能够解决许多在这以前无法解决的地质构造问题,特别是使其能够进入地学和构造地质学许多前缘课题的研究,如岩石圈深部的研究,借助岩石圈探针和地球物理学、同位素地质学等许多最新研究手段向岩石圈深部软流圈乃至地核进军。如前述及的地幔柱等方面的研究已经成为板块构造研究的前缘课题,它显示板块构造学开始突破岩石圈的范围,而与地球的核、幔、壳演化研究结合起来。
(3)地质力学与板块构造学的理论体系存在很大的不同:地质力学创始人非常明确学科要解决的理论问题是地壳运动问题,为了解决地壳运动问题,科学地探索出解决这一理论问题的方法学和认识路线,由此形成了自己的理论体系。如果我们回顾地质力学大陆车阀说的形成过程,我们就不难看出它是从总结区域和全球构造型式和构造体系的空间展布规律发现全球构造格局的纬向、经向和扭动构造型式的展布所反演的全球水平构造力的作用,再进而追索这些构造力的来源与地球自转速率变化的关系。这样就形成了一个从地球的整体运动—地球的自转—控制和发动地球的表层—地壳的运动,再由地壳的运动形成各种构造体系和构造型式的严谨的科学和理论认识体系。事实上,总结全球构造格局的基本特征,不仅全球规模的经向和纬向构造与地球自转轴有严格的几何关系,而且极区的同心圈状、放射性断裂系,大陆内部的共轭剪切断裂系,EW向的大洋中脊转换断层与地球纬度带(愈近赤道,走滑断距愈大)也都表现出与地球自转轴有严格的几何关系、与地球的自转有成因联系。
但是,由这样一个理论认识体系所提出的地球动力机制如同当年的大陆漂移说一样碰到了极大的困难,即计算表明,李四光所认为的地球自转速率变化所产生的经向惯性离心力和纬向惯性力就其强度和数量级而言,都不足以发动一场大规模的构造运动和全球规模的构造形变。王仁等[2~4]曾按分层均质流变体模型(缓变模型)计算分析了地球自转速率变化所致的全球构造应力场。结果表明,地球自转速率变化所导致的构造应力的量级(10-2~nPa)与现今不同方法实测所得的古、今构造应力量级(MPa)相比,都显得太小,几乎可以忽略不计(快速模型所获得的量级更小)。很难想象,如此小的构造应力能驱动地壳与岩石圈块体的水平运动。因此,王仁等[2~4]、李东旭(1986)、高庆华(1996)都曾先后认为实际地球体在长时间尺度内表现出流变特性,用缓变模型描述更为合理,且在缓变模型中,应考虑应力随时间的长期积累效应。若地球在10Ma内长期保持加速或减速,则自转速率变化所致的应力积累至MPa量级这样的构造应力就足以产生显着的构造效应[2~4]。但对于构造应力能否随时间加大而积累的问题,尚缺乏实验依据,许多地质、地球物理与力学专家对此尚持否定态度[5]。
李四光提出的地球自转速率变化所引起的地球动力学机制遇到了重大的挑战,这种挑战推动了对地球自转动力作用的研究,地球科学界在否定过高估计地球惯性力(经向离心惯性力和纬向惯性力)的同时,对其他作用力进行了科学评估。
已经提出的驱动岩石圈地壳运动的动力有地幔对流、重力和热动力、洋脊推力、板块负浮力、碰撞挤压力、地球自转所致惯性离心力、周期性引潮力、西向引潮力、科里奥里力等。
科里奥里力的数量级非常小,对地壳构造运动几乎不起作用,可以忽略不计。理论计算分析表明,地幔对流能产生MPa量级的构造应力,但地幔对流模式存在很多问题,难以说明地球内部特别是大陆内部的动力学过程,而且受到地幔分层性、大陆巨厚山根等新研究成果的反对和制约。板块俯冲或陆陆碰撞所产生的构造应力属于次一级的构造应力场,而非驱动板块运动的构造应力。热动力和重力是重要的构造力量,但在驱动板块运动时主要表现在洋脊推力和地幔对流之中。看来能够对板块的拉张与挤压起到驱动作用的主要是西向引潮力和周期性的引潮力,两者所致的构造应力都能达到104~105Pa的量级,而且这两种应力都属于交变应力。周期性引潮力应力大小与方向都随时间变化作周期性变化,属于对称循环交变应力;西向引潮力仅应力大小随时间作周期性变化,而应力方向始终向西,属于脉动交变应力。如前所述,交变应力能降低岩石强度和疲劳极限,而且这两种交变应力的循环次数均达1010次的量级,因此这两种构造动力的实际动力学效应相当于105~106Pa以上的静态构造动力,有显着的构造动力学意义。但周期性引潮力所致的应力,由于其方向也随时间作周期性变化,所以对构造过程仅有触发作用,而无驱动作用;而西向引潮力仅应力大小作周期性变化,应力方向是基本恒定的以西向为主,所以对驱动岩石圈水平运动有重要意义,是导致岩石圈总体西向运动的主要动力,属全球构造运动的基本驱动力之一[5]。
由此可见,驱动构造运动的基本动力仍然与地球自转有关,只不过不是李四光原来意义上的离心惯性力而是西向引潮力,它可以很好地解释经向大洋中脊的展布及洋脊推力的产生。
王仁等[3]指出,日、月引潮力,钱德勒摆动和地球自转速率的短期变化所引起的地应力,在一个范围内正负交替作用周期性变化不能积累。因此尽管引潮力所引起的应力较大(10-1N/cm的量级),最多只能起到触发构造运动的作用。要推动构造运动必须依靠非周期性的力,造成应力的积累。有人认为地球自转轴可能有过大范围的移动,地轴只要有20°左右的移动,就足以积累所引起构造运动的应力了。王仁曾采用缓变地球模型(厚度为80~400km的线性黏弹性壳体,内部为不可压缩流体)进行计算,约在106年左右可将地壳看成完全弹性的,进行应力叠加,将应力积累到10MPa的数量级,它足以引起拉张破裂和垂直于压应力的褶皱。按王仁的分析,若地球自转速度在106年内保持同一加速率变化,将在中低纬度产生足够的东西向拉应力造成洋中脊和全球性剪切破裂网络,同一时期的减速率将可造成极圈的同心弧和放射状断裂。问题在于会不会有这样的加速率时期[6]。交变应力对构造形变的意义是一些构造学者所关注的。众所周知,滴水可以穿石,岩石在长时间的交变应力作用下会减低强度而易于变形。一方面是客观上存在着全球性的纬向构造,另一方面形成这种构造的力量又不够大。这个矛盾看来也只有借助于长期的岩石流变了。张文佑等[6]从天文地质和地球表面形态、构造形迹等方面进一步系统论证地质力学的理论观点。他指出,月球、水星、火星等表面反射光像图所显示的线状构造和环形山、火山的排列,也大多为经向和纬向两种方位,一个旋转着的天体,其表面构造与其旋转轴之间必定有很大的联系。离极力的量级虽小,但在漫长的地质历史期内,我们不应该用常温常压常速条件下岩石力学的概念来理解地质历史中的岩石在特殊温压条件下的长期蠕变。另一方面,地球各圈层的物理、化学性质有差异,可使应力在不均一处集中,离极力的量级可以增大,这一点不容忽视。现在已经确定,有许多纬向构造带具有平移性质,而且有愈近赤道,平移距离愈大的趋势。南极大陆有逆时针旋转的现象,而北冰洋周围的大陆,又略似有顺时针旋转的现象。李四光早年曾提出由于地球自转速率变化所引起的岩石圈与水圈之间的相对扁率的变化,张文佑认为这种相对扁率的变化不仅可发生在岩石圈与水圈之间,而且还可能发生在岩石圈与软流圈之间,地幔与地核之间,以及一切具有不同密度和黏滞系数的地球各圈层界面之间。这种相对扁率的变化对岩石圈构造变形会发生什么样的影响是很值得研究的。李四光认为,在角动量基本守恒的前提下,地球内部物质向地心运动,这将使地球转动角动量矩变小,从而使自转角速度加快;反之,若地球内部物质向外运动,地球转动量矩则变大,从而导致自转角速度变慢。在这种质量再分配过程中(同时加上外部天体的影响),地球自转轴也可能发生一定程度的偏转。地球自转速度与自转轴的摆动又将导致离极力、科里奥里力、旋转速度不均一效应的变化与极移应力的产生,以及地球内部各圈层间相对扁率的变化和滑动。地球表面南极为大陆,北极为海洋,其形态如鸭梨状,而重力均衡则呈倒置鸭梨型;洋脊扩张带和海沟消减带大致均呈经向和纬向;极扩张轴与旋转轴相交,又大致与地球赤道面和黄道面夹角相等(图1)。约为地轴摇摆角的倍数,这些现象都似乎与地球自转有关[6]。
西向引潮力的存在只能解释经向构造的形成,而离极力和经向切向力量级又太小,不足以形成纬向构造,看来形成纬向构造的构造动力只有另找答案。马宗晋等[7]提出全球表层构造格架具有N/S半球与0°/180°半球双重胀缩非对称性,本书作者认为从中可能找到形成纬向构造的动力:正是由于南半球地球的膨胀大于北半球,形成环南极洲的大洋中脊,南半球成为水半球;北半球收缩相对大于南半球,从而大陆块聚集于北半球,成为陆半球,并在北半球形成挤压性的纬向构造。李四光在他的大陆车阀说中也谈到在角动量等恒定律的支配下,当地球自转速率加快时,地球会相对收缩;当自转速率减弱时,地球会相对膨胀,因此地球的胀缩除了地球内部能量的集散和重力、热力的原因以外,地球自转速率的变化也是一个可能的诱发因素。
图1 板块沿球面的旋转运动( 据 F. Press et al. ,1978) Fig. 1 The rotational movement alongthe global surface( After F. Press et al. ,1978),
近年来积累起来的一些对地质构造现象规律性的认识也进一步揭示地球自转动力作用的意义,例如Meyerhoff等[8]通过对全球许多构造带的调查,总结出54种朝东定向的构造现象,其中如火山弧和弧后盆地集中在西太平洋,弧顶指向东方,许多褶皱带中SN向火山深成岩带随时间向东迁移,SN向褶皱带和盆地中心随时间向东迁移等。还有,按李四光的说法,大规模的地壳运动发生在地球自转的加速期和减慢期,但地球自转速度变化的总趋势是长期减慢,因而学者们提出是否存在能够积累应变的长期加速段值得怀疑。不过,地质历史上的地质陈迹揭示出地球确实存在相对的不均匀膨胀和收缩,这是否可以间接论证地球自转速率有过周期性的加速与减慢?当代固体地球科学的一个重要发现是地球内部内核、外核、地幔的自转速度是不等的,并由此产生了一系列重要的地球动力现象,诸如地磁场及其极性倒转,地幔柱、热点的移动,地球内部一系列径向构造和圈层构造等。结合地球内部物质结构等新资料,充分考虑岩石圈的自转、核幔自转和岩石圈不同块体间自转的差异性,看来是推动地球自转动力说的一条途径[9]。Raralli等[10]论证了地幔与液态外核之间的角速度差可以解释所观测到的地磁场中心长期缓慢向西漂移现象。
综上所述可知,随着科学的进步和对地球自转动力作用的深入研究,尽管李四光原来的一些观点和结论受到置疑和修正,但就其理论体系的核心———地球自转及其变化的动力作用学说来说不仅没有削弱,反而得到加强。全球构造型式和构造体系的展布与地球旋转轴有严格的几何关系是不容置疑的客观事实,其成生与地球的自转有关,暂时不能阐明并不等于这种客观的生因不存在,这就是地质力学理论体系的优越之处。它的优越性不只是表现在它的整体论和系统论的科学观方面,而且还在于它是建立在对(或深刻揭示出)自然界对立统一的法则认识之上。
地质力学除了在动力学机制问题上受到挑战外,在解释地质构造的演化历史方面也受到严重的挑战。李四光一再申明,他所建立的构造体系是中生代以来的,也就是说他的全球构造格局也主要是中生代以来的,他的全球构造格架与地球自转轴有严格的几何关系,一旦地球自转轴发生变动,全球构造格局也就会发生变动,地质力学对地质历史上发生的超级大陆的形成与裂散、大洋的形成与消减和陆块的漂移至少在目前还无能为力加以合理的解释。
至于谈到板块构造的理论体系,如前所述,板块构造说是在海底扩张和大陆漂移等地质事实的基础上总结出来的。板块构造的开合机制,是根据岩石圈板块的开合推导出地幔流是其动力学机制。近年来对热点的研究和地幔柱构造学的发展,似乎为岩石圈板块的开合找到了深层的动力学机制。如前文曾经提到的,岩石圈地壳运动的原因既有来自宇宙天体运动方面的原因,也有来自地球内部的原因,板块说侧重从地球内部寻找岩石圈地壳运动的原因,应该说这也是一个重要的方面,这方面正是地质力学考虑不够之处。诚然,20世纪70年代,人造卫星的空间重力测量已经证实在地幔深处确实存在地幔流。但是由于地球内部的多层结构,这种对流体的规模究竟能有多大?特别值得提出质疑的是那些长达上万公里的洋中脊如果是由深处地幔流推开的,那么又是什么力量能造成地幔内部有如此长的定向性非常强的地幔流圈?卫星激光测量已经可以测出现今板块的运动速率,它远远大过地幔流的运动速率。极其缓慢的地幔流如何能使驮托其上的板块以较快的速度运移?以上只是涉及板块开合的地幔流机制还不能得到科学的阐明,更不要谈到板块在形态上和空间展布上有哪些规律,以及支配这些空间分布规律的动力学机制。
上述这些板块构造论者解释不了的问题会不会隐藏着因果倒置的问题?如果反过来,用表层构造运动来解释板块的运动问题可能迎刃而解。张文佑就用表层一对共轭剪切断裂受到EW向的拉张应力而形成近南北向的洋中脊[6]。拉张减压从而造成深处处于潜在状态的地幔物质转化成液态而上涌,由于表层构造的定向性从而诱发深部地幔流的定向性。较快运动的表层板块拖曳导致深部地幔发生缓慢的蠕变流动。这样看来,板块构造的空间展布及其运动规律恐怕还要借助于地质力学的理论和方法才能解释清楚。近来,地幔动力学的研究趋向于认为对流拖曳在板块运动中不是重要的驱动力。一些新的观测资料又重新引起对地球自转动力作用的重视,地球自转的动力作用还可能是岩石圈板块运动变化的原因[11]。Doglioni(1990)从地球自转的角度对板块运动提出了这样一种解释:岩石圈与下伏地幔间去耦程度的差异,可能是板块运动变化的原因。他根据世界不同地区板块运动方向的资料绘制了软流圈向东流动和板块朝西运动的流线图来说明岩石圈与软流圈相对运动的结果。流线的全球性大起伏可能是由于地球自转轴不稳定的摆动引起的(转引自马宗晋,2003)[11]。但是,板块的扩张和俯冲机制也不是凭空想象出来的,它是根据地壳岩石圈的构造形变、地震和建造记录反演的,特别是它能很好地说明幔壳是如何演化的,洋壳是如何形成的,如何通过俯冲机制和碰撞机制实现陆壳与洋壳各自物质的各自循环与更新;洋壳物质如何转化为陆壳物质;洋陆壳物质之间如何转化;大陆如何裂解和增生,等等。在地质历史方面,即便是在前中生代,对海陆变迁、超级大陆的聚合和分裂、沉积盆地的开合和造山带的形成用板块构造的理论模式仍然能够得到很好的解释。一句话,在阐明岩石圈物质的演化和大陆、海洋构造的演化历史方面,至少在目前板块构造学是远胜于地质力学的。
综上所述,通过以上地质力学与板块构造学理论体系、研究方法的系统比较,我们不仅了解到它们之间的异同,更重要的是了解到它们之间有较强的互补性。为了更全面地认识地质构造,对于我们,它们不应该成为互相排斥的学说,而应该互相融合,这方面将在本书的后述章节中做进一步的阐述。
(4)为生产实践、国民经济、环境保护服务方面:地质力学强调构造体系和构造型式的研究,而这些地质构造实体对矿产资源的展布、工程地基的稳定性、地质灾害的预报与防治等都具有控制和启示意义。因而尽管地质力学在理论上还有动力机制问题尚未解决,但产业部门如地质勘探和工程地质、水文地质等部门仍照用不误,这也说明地质力学在指导生产实践和服务于生产实践和国民经济、人民生活方面有极大的优势;而板块构造学由于它的研究对象是大的地质块体(板块),因而它对生产实践和国民经济的意义往往是战略性和方向性的,不能太具体到每一个微细的地质构造。例如,地震主要发生在活动板块的板缘地带,如俯冲带和碰撞带,这些地带就成为地震的多发区。目前,许多国家也多用板块构造理论来研究地震和预报地震(地质力学则用活动体系来预报地震),而沿板缘地带常是金属成矿带,因而这些地带也就成为找矿勘探优选的地区。总的说来,由于板块构造学研究的是大块体的运动,因而它在地质找矿、工程地质勘测与环境保护方面没有地质力学那样具体实用,但是,由于板块构造对区域构造的控制,因而在地质找矿、环境保护和防灾减灾方面往往具有区域规划方面的战略意义。
总而言之,板块构造学是战略性的,在战术性或可操作性方面较弱;地质力学则既有战略性又有战术性。
但是,尽管地质力学与板块构造学在为实践服务的领域里在研究思路和所能解决的问题方面有这些差异,我们都无妨让它们按照各自的研究思路对各自的研究对象进行研究并由此为生产实践、国民经济和环境保护方面作出贡献,而同时求得互补,我想这对全人类和地球科学都是有益的。
参考文献
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4. 李四光简介
李四光原名:李仲揆出生日期:1889年10月26日逝世日期:1971年4月29日
籍贯地:湖北省黄冈(今团风)县回龙山香炉湾 家人:父亲李卓侯,姐姐李希贤,夫人许淑彬,女儿李林(中国科学院院士)身份:我国着名的地质学家
李四光,出生于湖北省黄冈县一个贫寒人家。他自幼就读于其父李卓侯执教的私塾,14岁那年告别父母,独自一人来到武昌报考高等小学堂。在填写报名单时,他误将姓名栏当成年龄栏,写下了“十四”两个字,随即灵机一动将“十”改成“李”,后面又加了个“光”字,从此便以“李四光”传名于世。
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,还特地取道莫斯科。
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。
李四光,原名仲揆,1889年10月26日出生,古生物学家、地层学家、大地构造学家、第四纪冰川学家、地质学家。蒙古族。湖北黄冈人。1919年和1927年分别获英国伯明翰大学硕士和博士学位。曾留学日本和英国。早年加入同盟会,参加辛亥革命。曾任北京大学地质系教授、中央研究院地质研究所所长。1949年10月19日,尚是漂泊国外之时,他已被任命为中国科学院副院长。归国后,他长期担任着政府地质部部长和中国科学技术协会主席。李四光历任第二、三、四届全国政协副主席,地质部部长,中国科学院副院长,中国科学技术协会主席,世界科学工作者协会副主席。
他是中国地质学的先驱之一,创立了地质力学,并为中国石油工业的发展作出了重要贡献。早年对蜓科化石及其地层分层意义有精湛的研究。提出了中国东部第四纪冰川的存在。用力学观点研究地壳运动及其与矿产分布的规律,建立了新的边缘学科“地质力学”和“构造体系”概念。毕生倡导以力学观点研究地质构造的发生、发展及组合的规律,认为各种构造形迹是地应力活动的结果,建立了“构造体系”的概念,创建了地质力学学派。提出新华夏构造体系三个沉降带有广阔找油远景的认识并为大庆、胜利等油田的发现所证实。开创了活动构造研究与地应力观测相结合的预报地震途径。晚年发表的“天文、地质、古生物资料”对我国学科大交叉的倡导产生深刻影响。对中国地质教育、地质科学和地质事业的发展作出了巨大的贡献。1955年选聘为中国科学院院士(学部委员)。着有《地球表面形象变迁的主因》、《中国北训之 科》、《中国地质学》、《冰期之庐山》、《地质力学概论》及文集《天文、地质、古生物》等。1971年4月29日,李四光因病逝世,享年82岁。
李四光,出生于湖北省黄冈县回龙镇下张家湾村的一个乡村教师家庭。童年随父亲入村塾读“四书”、“五经”,学写诗文。他勤奋好学,爱好劳动。由于常听父亲讲甲午中日海战,中国惨败,清政府腐朽无能、丧权辱国的故事,他从小就萌怀着满腔的爱国热情。他暗下决心,长大后一定要为中国争气,学会造船,打败帝国主义的侵略。1902年,两湖开办新学堂,李四光离开家园,到了省城武昌,考入西路高等小学堂。由于他每次考试成绩都名列前茅,因此学习未满两年,没有毕业就被湖北省选派官费留日深造。1904年7月,到达东京,入宏文书院习日语。
1905年8月,由孙中山先生亲自主盟加入中国同盟会,成为第一批会员中年龄最小的会员。孙中山见其年轻,勉励他要“努力向学,蔚为国用”。从此李四光更加坚定了刻苦学习,报效中华的决心。1907年7月,考入大阪高等工业学校舶用机关科,学习造船机械。初步实现了他为祖国学习造船的心愿。1910年7月,毕业归国,任武昌湖北中等工业学堂教师兼工场场长。第二年秋夏之交,参加清廷举行的留学生回国第六次廷试,成绩优等,获“工科进士”称号。同年10月10日,武昌起义成功,推翻了清政府,武昌成立了鄂军都督府,李四光先任都督府理财部参事,后被选为湖北省实业部部长,1912年改为实业司司长。不久,袁世凯窃权,篡夺了革命果实,辛亥革命失败。李四光怀着郁闷的心情,愤然辞去了实业司司长的职务。计算自己年龄还不太大,不如再读书10年,准备一份力量。1913年7月,获临时稽勋局通知,官费保送留英学习,入伯明翰大学。考虑到为祖国造船,不能没有钢铁,要钢铁就得先搞冶炼,因此先学了采矿一年,又感到采矿离不开地质,再又决定转到理科地质系,开始专攻地质学。走上了“科学救国”的道路。
李四光在英学习期间,在导师W.S.包尔顿(Boulton)教授的指导下,他一面博览群书,一面实地调查,不仅在学术上造诣日深,而且在文字语言上提高也很快。英、日、德、法各国文字,均可运用。他视野辽阔,信息敏捷,基础知识深广。1918年6月,在伯明翰大学通过了毕业论文《中国之地质》的答辩,获自然科学硕士学位。
毕业后,他婉谢了国外的高薪聘请,1919年考察欧陆地质后,接受了国立北京大学校长蔡元培先生的聘书,于1920年5月,回到了北京,出任北京大学地质系教授,他一面为祖国精心培育人才,一面积极参与北京大学一些重要的校务活动。在不少重要的科学研究工作中,取得了创造性的成就。他声誉日着,很快成为当时北京大学的名教授之一。1927年冬,应蔡元培邀请,南下到上海,参加中央研究院地质研究所的筹建工作。1928年1月,中央研究院地质研究所成立,李四光任所长,一直到中华人民共和国成立时为止。抗日战争爆发前,仍兼任北京大学地质系主任和教授。
1934—1936年,根据中英两国交换教授讲学的协议,应邀赴英讲学,在伦敦、剑桥、牛津、都柏林、伯明翰等8所大学,讲授中国地质学。讲稿整理后在伦敦正式出版《中国地质学》,此书除英文版外,还有俄文译本和摘要汉译本。学术界给予很高的评价。英国李约瑟(Joseph Neebham)博士称作者为“最卓越的地质学家之一”。1936年回国途中过美国,在他的学生朱森协助下,对美国地质做了一次由东到西的实地考察。回国后住在庐山做第四纪冰川研究工作。第二年“七七”事变,全国燃起了抗日烽火。李四光率领中央研究院地质研究所同仁,辗转内迁。
1938—1944年夏,基本上以桂林良丰为基地,依靠广西地方当局的支持,开展了广西地质的调查研究,填制了广西地质图。并多次长途跋涉考察南岭东段地质,考察川东、鄂西、湘西、桂北和贵州高原等地的第四纪冰川遗迹。撰写了大量的学术论文。其间还创办了桂林科学实验馆,亲任馆长,为战时研制必要的科研实验器材和仪器。1944年11月,日军入侵,中央研究院地质研究所再度搬迁重庆。由于旅途过度疲劳,李四光病倒在沙坪坝,幸医疗及时,愈后健康显着减弱。1945年4、5月间,应重庆大学、中央大学联合邀请,向两校地质系师生作《地质力学之基础与方法》的学术报告。这是他20多年来研究地质力学的第一次总结。1945年8月15日,日军宣布投降,全国人民无不欢欣鼓舞。但是,不久出现了内战阴霾,李四光为此忧心忡仲,焦虑不安。
1946年秋,离开重庆东下直抵上海养病,未去南京,此时他有祖国虽大,似乎难觅容身之地的感触。待到1948年2月,借出席在伦敦召开的第18届国际地质学会,偕夫人许淑彬乘船再度赴英,并经挪威接受奥斯陆大学授予的哲学博士学位。1949年10月1日,李四光在英伦海峡之滨得知中华人民共和国成立的喜讯,特别兴奋。立即准备起程回国,为了摆脱国民党驻英大使馆的阻挠,独自化名先行,经巴黎至巴塞尔,等候夫人一道至意大利登轮,在海上漂泊数月,1950年4月6日经叶剑英派人接应,由香港到达广州,终于回到了祖国。5月6日到北京,及时地会见了中央领导周恩来、董必武等同志,作了长时间的交谈。
李四光回到新中国后,除担任中国科学院副院长外,还任中国人民政治协商会议第一届全国委员会委员。在中华全国第一次自然科学工作者代表大会上,被选为中华全国自然科学专门学会联合会主席。9月,中国地质工作计划指导委员会成立,李四光任主任委员。1952年9月,中华人民共和国地质部成立,李四光任部长,直到1970年地质部改为计委地质局时才离职。1958年9月,中国科学技术协会成立,李四光被选为主席。同年12月,加入中国共产党。1969年4月,出席中国共产党第九次全国代表大会,被选为第九届中央委员会委员。1970年8月,任中国科学院党的核心小组第一副组长和国务院科教组组长。1971年4月29日逝世,享年82岁。
李四光一生,经历了祖国几次伟大的社会变革。他由一个朴素的爱国主义者,参加了民主主义革命,走上了“科学救国”的道路,最终成为一名共产主义战士。毕生为繁荣中国近代科学事业,提高地质科学水平,发展地质工作,做出了光辉的业绩。他留下了数百万言的科学论着和丰硕的科研成果,以及他创造性的治学精神、治学方法和奉献精神,都是祖国科学文化宝库中的重要财富,后人应当继续发扬光大之。
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。
附李四光简历
1889年10月26日 出生于湖北省黄冈县回龙镇下张家湾村。
1904—1907 年留学日本,入东京宏文学院普通科学习。
1905年8月 在东京加入中国同盟会。
1907年—1910年7月 入大阪高等工业学校舶用机关科学习造船机械。毕业归国后任湖北中等工业学堂教师。
1911年10月—1912年8月 先后任湖北军政府理财部参事,湖北军政府实业司司长,湖北省同盟会支部书记。
1913年10月—1918年6月 入英国伯明翰大学,先学采矿,后学地质学。毕业时获自然科学硕士学位。
1920年 归国,任北京大学地质系教授。
1928年1月 任中央研究院地质研究所所长。
1931年 英国伯明翰大学授予自然科学博士学位。
1934年—1936年4月 在英讲学,接受挪威奥斯陆大学哲学博士学位。
1937年11月 率中央研究院地质研究所迁广西桂林。
1948年8月 赴英出席在伦敦召开的第18届国际地质学大会。
1950年5月 回到北京。出席中国人民政治协商会议第一届全国委员会第二次会议。任中国科学院副院长,中国地质工作计划指导员会主任,中华全国自然科学专门学会联合会主席。
1951年4月 当选为世界科学工作者协会执行委员会副主席。
1952年9月 任中华人民共和国地质部部长。
1956年2月 成立地质力学研究室,兼室主任,1958年室改成所,兼任所长。
1958年6月 被苏联科学院授予国外院士。8月任中国科学院原子能委员会主任。9月任中国科学技术协会主席。12月加入中国共产党。
1969年4月 被选为中国共产党第九届中央委员会委员。
1970年8月 任国务院科教组组长。
1971年4月29日 逝世于北京。
5. 李四光的资料
1889年10月26日,李四光出生在湖北黄冈县的四龙山镇。因为他是父亲的第二个儿子,所以,父亲给他起名叫李仲揆。
少年时的李仲揆,刻苦学习,成绩一直优秀。1902年,14岁的李仲揆听说省城办了一所官费的高等小学堂,凡是学习好的都可以去报考;特别是听说那里不学“四书五经”,而是教授国文、算学,成绩优秀者还能出国留学。因此,李仲揆终于说服了父母,带着借来的几个盘费,徒步到省城报考。
李仲揆办理了报考手续,买了一张报名单。是由于太兴奋,太紧张?还是没见过世面?李仲揆提笔在姓名栏中端端正正写下了“十四”二字,而不是“李仲揆”。
“糟糕!”他差点叫起来,“怎么能把年龄当成自己的名字呢!”
无论怎样后悔,也已经晚了。重新买一张报名单吧,身上剩下的钱已经不多了,何况还要住宿、吃饭。
李仲揆双眼注视着“十四”二字,一簇思维的火花在幼小的头脑中迸发出来。他重新提起笔,把“十”字改成“李”字,然而,这“四”字与“仲”字的笔划和字形却相差太大,确实是难以改成。难道还能改叫“李四”不行!不真成了人们平时说到不相干的人而代用的“张三”、“李四”了吗!
第一次离家出门就遇到了这样的难题,他急得鼻子尖都渗出了汗珠。忽然,眼睛一亮,瞥见大厅正中挂着一块横匾,上面刻着“光报四表”四个大字,李仲揆急中生智,在“四”字的下面,加上了一个“光”字。
“李四光”!李仲揆端详着自己起的新名字,心里充满了胜利者的喜悦:好!四面光明,光照四方,前途大有希望!
他以第一名的成绩考取了南路高等小学堂。从此,李四光便“取代”了李仲揆。他那富有战斗性和科学精神的一生,也正如他的名字一样,光照四方!
年轻的李四光,曾被派往日本学造船,派往英国改学地质,取得了地质学硕士学位。他不为国外优厚的待遇和工作所动,学成后毅然回国了。
李四光在地质科学上为祖国赢得的第一荣誉,就是发现了中国内地有第四纪冰川遗迹,以大量的实据,推翻了那些国内外学术权威认为在中国不存在第四纪冰川的理论,为我国进行地质研究,奠定了真实可靠的理论基础。
李四光热爱地质科学,为地质科学而献身的精神,在人们心中传为佳话。
1930年,一位失业的大学生在上海街头徘徊。他忽然看到熙熙攘攘的人群中,有一个他熟悉的背影,那就是李四光老师。
奇怪,他的学生为什么能在背后很远就认出老师呢?
原来,李四光从事科学研究,一向是一丝不苟,对学生的要求也是严格的,连走路,也要学生练好基本功。他经常对学生说,搞地质经常到野外去工作,脚步就是测量土地、计算岩石的尺子,要求迈出的每一步的距离都要相等,并且要记住自己每一步的步长。
李四光要求学生做的,自己首先做到。他养成了一个习惯,走路不紧不慢,步子大小相等,迈一步就是0.85米。不论到哪儿,他仿佛老在度量距离。
所以,他的学生只看见他那走路的模样,就能认出他来。
李四光搞科研,每天总是要到街上路灯通明时分,才骑着自行车回家;爱人总是焦急地等待着他回来吃饭。但是当他一出现在爱人面前时,家庭的气氛马上就变了:他脸上白一道、黑一道的泥痕,总是让人看了好笑。每当这时,爱人总是开玩笑地问他一句:“又到哪儿演出了?”等到接过他的手提包,发现带去的馒头只咬了几口,爱人一切都明白了,眼里噙着泪水,赶快走进厨房去。
繁忙时,李四光连回家吃饭也忘了,爱人等急了,只得派女儿去叫他。一天,为撰写一篇学术论文,竟忘记天晚该回家了。他正在凝神思考时,偶尔抬眼,瞅见一个小女孩静悄悄地站在桌边,他未加理会,又低头继续写作,并轻声催道:“你是谁家的小姑娘啊?天这么晚了,快回家吧,不然你妈妈该等着急啦!” 这时,只听见小女孩埋怨说:“爸爸,妈妈不是等我着急,是等你在着急哪!”李四光听到孩子叫他,才恍然大悟:原来这小女孩是自己的女儿李林。他不由得笑出声来,忙答道:“这就回家,这就回家。”
6. 关于地球的年龄,科学界有什么定论
对于地球46亿岁的结论还存在各种争论。如我国地质 学家李四光认为地球大概在60亿年前开始形成,至45亿年前才成 为一个地质实体。前苏联学者施密特根据他的“俘获说”,从尘埃、陨石积成为地球的角度进行计算,结果推测出76亿年的年龄值。
地球自转 地球的旋转在缓慢下来。我们每一年半会有一个“闰秒”。如果现在它慢下来,那么它应该曾经快过。更快的旋转会创造更强的科里奥利效应,而我们知道那就不可能有生命存在了。
7. 李四光院士的歹字型构造体系与年日本9级特大地震
徐道一
(中国地震局地质研究所)
一、引言
1966年3月8日在河北邢台发生强烈地震,造成人员巨大伤亡。在3月8日晚,李四光在参加周总理召集研究邢台地震工作的会议上提出:地震是可以预报的。周恩来总理在另一次会上说:“三八节那天地震后,有些科学家说,地震预报世界上没有解决。李四光独排众议,认为世界上未解决,我们为什么不能解决。”(郑明焕,1981)。从这时起,李老急国家和人民之急,担任中央地震工作小组组长,负责组织中国地震预测、预报工作,并从地质力学角度,开展地震预测、预报研究。他为开创我国的自主创新地震预报事业起到了关键性作用。
在地震预测实践中,李四光亲自预测了一些地震。如在1966年4月10日周总理召开研究地震发展趋势的会上,他提出:“深县、沧县、河间这些地区发生地震的可能性是不能忽视的。”后来,1967年3月27日发生了河北河间6.3级地震。又如在1967年10月20日科委地震办公室一次会议上,李四光指出:“应向滦县、迁安地区做些观测。如果这些地区也活动的话,那就很难排除大地震的发生。”后来,1976年7月28日凌晨在唐山发生7.8级地震,同日下午滦县发生7.1级地震。
近40多年来,国内外一些学者仍然在顽强坚持“地震不能预测”的论调,可见当年李老在将近80岁时能成功地进行地震预测是多么高明!
进入21世纪后,中国大地震频繁发生,一些学者应用李老的歹字型构造体系对一些大地震进行了较好的预测研究(包括黄相宁对2008年汶川地震的中期预测),并得到实践的成功检验,笔者在已发表的文章(徐道一,2009;徐道一等,2011)中进行了介绍。
“歹字型构造”是李老在1929年提出的一个新名词,它为一系列辗转弯曲的弧形褶皱带和压扭性断裂带及其间所夹的地块构成的类似“歹”字的扭动构造,被归属为旋扭构造体系类型,一般规模巨大,形态清楚,发育历史悠久。
2011年3月11日在日本发生了Mw=9级特大地震。笔者依据青藏滇缅歹字型构造体系和亚洲地震的关系对该地震有正式的、基本正确的中期预测,在徐道一等(2012)论述中对日本9级地震中期预测及其依据,本文对预测情况仅作简略介绍,主要介绍日本9级地震与歹字型构造体系和亚洲地震的关系。
二、对日本9级特大地震的中期预测及其对应
从2008年起,笔者多次在内部报告中提到要注意在日本南部可能发生8级以上大地震的中期预测意见。“日本南部”是指北纬38°以南①,大致是日本的主体岛屿的南半部。后来又在向2010年中国地球物理学会年会提交的论文中提出:“在亚洲(包括中国大陆的西部),今后几年(群发期的下降时段)还存在发生8~8.3级地震的可能性的背景。由于从2005年10月巴基斯坦巨震向东迁移到2008年5月四川汶川巨震,应注意未来发生8级大地震地区有可能在日本南部、中国台湾,以及菲律宾一带。”(徐道一,2010)。笔者多次内部报告和论文中提出的预测意见可归纳如下:
预测地区:日本南部、中国台湾以及菲律宾一带。
预测震级:8~8.3级。
预测时间:今后几年。
上述的“今后几年”是以提出上述预测意见成文最早的时间(2008年6月20日)开始计算的。2011年3月11日在日本发生了9级特大巨震。预测三要素与日本9级特大地震的三要素对比结果表明,这一中期预测是基本正确的(徐道一等,2012)。
三、青藏滇缅印尼歹字型构造体系的控制作用是提出日本9级地震预测的主要依据
此次对日本9级特大巨震预测的主要根据是:依据2005年10月巴基斯坦巨震向东迁移到2008年5月四川汶川巨震的实际情况,提出还要向东迁移到日本南部等地。上述推理的根据与李四光院士的青藏滇缅印尼歹字型构造体系有密切联系。
在2005~2008年亚洲发生了许多个7~8级大地震,为什么仅挑选上述那两个地震呢?这是因为在2008年汶川8.3级巨震后,笔者找到中国大陆一些8级巨震(包括汶川巨震)与李四光院士提出的青藏滇缅印尼歹字型构造体系存在密切联系(徐道一,2009),认为,“汶川巨震发生之后,使我认识到:可以把表2中的灾害链延伸到巴基斯坦巨震;在发震时间方面,印度尼西亚巨震A与巴基斯坦巨震的间隔时间是9个多月,而印度尼西亚巨震C与汶川巨震的间隔时间是8个月左右。这说明:上述的印度尼西亚巨震、巴基斯坦巨震、汶川巨震之间存在较好的关联性。”(表1)。
日本9级特大巨震发生后,发现它与巴基斯坦大地震、汶川巨震之间不仅在空间上存在由西向东迁移的空间关联性,而且在时间上也存在较好的关联性(表2),三者之间的两个时间间隔都为2年8个月左右。
表1 2004年、2007年印度尼西亚巨震分别与巴基斯坦、汶川巨震的时间间隔
注:本表是徐道一(2009)文中的表2、表3的简化和修改补充。
表2 巴基斯坦大地震、汶川巨震和日本9级特大地震的时间间隔
这进一步说明,通过印度尼西亚巨震、汶川巨震等与青藏滇缅印尼歹字型构造体系的密切关系研究得出的预测结论是正确的,由此所选出的两个大地震的确存在内在时空联系,可以据此作出中、短期预测。
四、青藏滇缅印尼歹字型构造体系与日本大地震的关联
1.印度尼西亚特大地震与日本特大地震的关联
从历史上看,处于青藏滇缅印尼歹字型构造体系尾部的印度尼西亚发生一些大地震后,对位于西太平洋地震带的日本地震活动会产生显着的影响。
例如,由表3可见,1883年在印度尼西亚发生特大地震。由于当时还没有现代地震仪,以及缺失其他信息,对该地震无法定出公认的震级,但也有被定为8.7级的报道和有“死亡十万人,损失非常严重的记录”。过了8年多,在日本发生8级(一说为8.4级)特大地震,也造成非常严重的损失。这两个地震与表3下部的2004年印度尼西亚特大地震、2011年日本特大地震的情况可以比照。表3中两个印度尼西亚特大地震之间的时间间隔为121年4个月,两个日本特大地震之间的时间间隔为119年4个月,上述两个时间间隔相差仅为2年。
表3 4个特大地震的基本参数
注:①据中国地震局监测预报司编.亚洲地震概要.北京:地震出版社,2007,113。
②即浓尾大地震。
因此,当21世纪初,亚洲大陆的地震活动中心迁移到印度尼西亚以后,影响到在日本发生特大地震,这是有先例的。
2.青藏滇缅印尼歹字型构造体系在亚洲地震活动中的关键性作用
在徐道一(2005)文中提出:“从19世纪末开始有现代地震记录以来,在亚洲发生的最大的3次特大巨震见表2。由表2可见,2号与1号特大巨震相隔53年;3号与2号特大巨震相隔54年。两个时间间距几乎相等,仅相差1年左右。3个特大巨震显示了很好的时间有序性……3个特大巨震发生的纬度都局限于在东经90°~97°的小范围内,也是很值得注意的一个现象。”上文中的“表2”在本文中为表4。
表4 亚洲3次特大巨震(M≥8.6)目录
(据徐道一,2005,有修改补充)
前两个特大巨震位于青藏滇缅印尼歹字型构造体系头部的两个穹隆体附近(徐道一,2009),它们的震级是这一时期中亚洲最大的,周围地区有很多火山、温泉分布,显然与地下深处热能和物质上行有关。而2004年特大巨震位于歹字型构造体系的尾部,它们都属于青藏滇缅印尼歹字型构造体系。
因此,从100年左右尺度看,青藏滇缅印尼歹字型构造体系对亚洲大陆的大地震活动是扮演了关键性控制作用的角色。
五、亚洲地震与日本地震的关联
笔者发现,亚洲1934~1970年期间6个8级地震之间存在相当规则的时间间隔(5个时间间隔在2130~2210天之间),从1934年在尼泊尔(中国西南边界附近)发生8级大地震开始,先向西迁移到土耳其,然而转向东迁移,经巴基斯坦、中国、蒙古,最后1963年在日本发生大地震,合计发生了6个8级地震(Xu et al.,1998)。
从1997年11月西藏发生玛尼大地震开始了又一轮的类似迁移,经印度(离1945年巴基斯坦大地震不远)、中国西部,又在日本、俄蒙中交界地区发生大地震,合计也发生了6个8级左右地震。依据与上一轮大地震的空间迁移,笔者对2003年9月27日发生在俄蒙中交界的大地震在震前有较好的中期预测(徐道一,2004)。
上述两轮的开始时和两轮中间在中国西部(或附近)发生的大地震都位于青藏滇缅印尼歹字型构造体系之中或它的附近地区。
最近这一次大地震的迁移,则是在位于青藏滇缅印尼歹字型构造体系尾部的印度尼西亚特大地震的控制之下,在2005年巴基斯坦发生大地震以后,经四川汶川,也是最后在日本发生特大地震。
3次亚洲大地震的类似迁移可进一步说明,李四光提出的青藏滇缅印尼歹字型构造体系对亚洲8级地震的关键控制作用。这是此次能作出“基本正确中期预测”的关键所在。
六、讨论
1.李四光对1970年通海大地震有过中期预测
80年前,李四光院士提出歹字型构造,后来曾多次进行论述。他主要关注两个巨大的歹字型构造,即青藏滇缅印尼歹字型构造体系和北美西部歹字型构造体系。开始关注地震预测以后,他及时注意到青藏滇缅印尼歹字型构造体系与现今地震活动的关联。
1970年1月5日在云南通海发生了7.7级大地震。1970年春夏之交,笔者到云南通海进行地震考察时,在震中区“意外”看到一个地应力观测台。台站人员告诉笔者,他们是依据李四光的预测意见,在1969年在通海建立了台站,以便得到前兆观测资料。这表明:尽管1966~1969年中国大陆地震活动地区是在华北,李老已预见在云南通海附近可能发生大地震。
云南通海已位于青藏滇缅印尼歹字型构造体系之中,可推测,李老作出上述的预测可能与他提出的青藏滇缅印尼歹字型构造体系的概念有一定程度的关联。
2.李四光学术思想中的整体性方法论
孙殿卿等(1993)指出:“李四光学术思想中体现了整体论、系统论、活动论以及学以致用与辩证发展的自然科学观、求实创新和理论与实践统一的科学方法论。”李老具有深厚的中华传统文化基础(徐道一等,2004),提出两个巨型的歹字型构造是从总体上把握地球表层的主要特征,把亚洲大陆的青藏高原与印尼岛弧作为一个整体性体系进行考察。李老提出“构造体系”的名词,它的含义是:“简单地说,是许多不同形态、不同力学性质、不同序次和不同等级,但具有成生联系的各项结构要素所组成的构造带以及它们所夹的地块组合而成的总体。”(李四光,1973)。上述的“成生联系”是指一个地区中同一方式的动力作用形成的各种构造形迹的内在联系。因此,李老是应用整体性方法提出巨型歹字型构造体系概念的。
但是,许多人对整体性方法的理解不同,如有学者认为:“古代的整体论是朴素的、直观的,没有把对整体的把握建立在对部分的精细了解之上。随着以还原论作为方法论基础的现代科学兴起,这种整体论不可避免地被淘汰了。”(毕思文,2001)。这一看法具有片面性,由上述认识是不可能真正了解整体性方法的重要意义的,也难以做到还原性与整体性方法的结合。
本文论述的应用歹字型构造体系概念成功作出中期预测日本9级特大地震的实例表明,主要是应用整体性方法就可取得实效。对比之下,日本学者应用许多高精尖还原性方法(如高密度GPS观测网、高精度地震台站网等),取得了数量巨大的“精细”数据,并没有对这次日本9级地震提出符合实际的中、短期预测。
类似事例很多,不一一列举。这说明,整体性方法不一定非要在“精细了解”的基础上,它也不应被淘汰,而是要大力发扬。问题的关键所在是不能把两类方法对立起来。当然,有时候需要把整体性方法与分析性方法相结合,也是能取得满意实效的。
七、结束语
近30多年来,由于过分强调板块构造假说,李四光的学术思想受到实质上的忽视,李老晚年主要关心和从事的地震预测、预报的思路和方法也受到实质上的排斥。现在,他在80年前提出的歹字型构造体系的创新理念在21世纪的地震预测,尤其是在日本9级地震的中期预测中,显示了新的生命力,而对比之下,板块构造“登陆”遇到了困难,尤其是在地震预测中显得无能为力,有些学者更得出“地震不能预测”的错误看法。
因此,这需要我们很好地去继承和发扬光大李老的学术思想,广泛应用到地震预测以及寻找矿产资源中去。
参考文献
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8. 我想知道李四光的简介
李四光(1889~1971)中国地质学家,地质力学的创始人。字仲揆,湖北黄岗人。早年加入同盟会,参加辛亥革命。于本世纪20年代创立了地质力学,为地质理论作出了巨大贡献。他运用力学观点来研究地壳运动现象,将各种构造形迹看作地应力活动的结果,建立了“构造体系”这一地质力学的基本概念,为探索地质自然现象提供了新方法,为研究地壳运动规律开辟了新途径,开创了地质科学的新局面,在国际上享有崇高声誉。他的理论为我国石油勘探作出巨大贡献。例如他运用地质力学分析我国东部地区地质构造特点,认为新华夏构造体系的三个沉降带具有广阔的找油远景,从理论上否定了“中国贫油”论。大庆、胜利、大港等油田的相继发现证实了他的科学预见。在地震地质工作方面,他强调在研究地质构造活动性的基础上,观察地应力的变化,为实现地震预报指出了方向。此外,李四光早在20年代初,实地考察了我国太行山麓、大同盆地、庐山和黄山等地,先后发现第四纪冰川遗迹,推翻了国际上许多冰川学权威断言中国无第四纪冰川的错误结论。李四光曾留学日本、英国,曾前往法国、德国和瑞士等地考察。1949年以前曾任北京大学地质系教授,中央研究院地质研究所所长等职。1949年后,曾任中国科学院副院长,中国古生物研究所所长,中国科学院地学部委员,中国科学技术协会主席,地质部部长等职,并当选为第一、二、三届全国人民代表大会代表,中国政治协商会议第二、三、四届全国委员会副主席,中国共产党第九届中央委员会委员。