李四光：科学改变现状
【类型】期刊
【作者】王杰婷
【刊名】科学家
【关键词】 天然石油；中国第四纪冰川；中国石油；冰川分布；第一个五年计划；发展前景；大陆车阀说；海相地层；地质锤；山字型构造
【ISSN号】2095-6363
【页码】P36-39
【年份】2019
【期号】第18期
【摘要】1953年在中国第一个五年计划开始实施的时候,毛主席十分关心中国石油的发展问题,为此他专门邀请到了一位重要的客人来到中南海。谈话当中毛主席关切地问到中国天然石油的发展前景怎么样时,这个人用非常肯定的语气回答说,中国天然石油的远景大有可为。就在当时,绝大部分外国人都不认为中国有天然石油。毛主席的这位重要客人是谁?他为何如此坚定?
【全文】 文献传递
李四光：科学改变现状
1953年在中国第一个五年计划开始实施的时候，毛主席十分关心中国石油的发展问题，为此他专门邀请到了一位重要的客人来到中南海。谈话当中毛主席关切地问到中国天然石油的发展前景怎么样时，这个人用非常肯定的语气回答说，中国天然石油的远景大有可为。就在当时，绝大部分外国人都不认为中国有天然石油。
毛主席的这位重要客人是谁？他为何如此坚定？
他是我国杰出的地质学家，他创立了地质力学，帮助我国摘掉石油贫困的帽子；他发现第四纪冰川，推进了中国第四纪冰川的研究。他就是为我国地质事业鞠躬尽瘁的伟大科学家——李四光。
1919年的一天，在英国伯明翰大学，30岁的李四光被授予了地质学硕士学位。典礼过后，李四光的导师包尔敦教授对他说：“我真不希望你离开英国。最近有位朋友从印度来信让我推荐一位矿业工程师，他们愿意给出优厚的待遇，如果你愿意的话，我也可以……”还未等导师说完，李四光忙说道：“谢谢你，我想我之所以到这儿来求学，是要为我自己的国家服务。”
当时的中国正在经历内战，在那样的大环境下一个科学家是很难有所作为的。但是李四光还是毅然地回绝了导师，他的理由是：科学是可以改变现状的。
探索石油
“1915年至1917年，美国为了掠夺中国的矿产资源，派遣了一批专家学者来中国勘查和了解矿产的蕴藏情况。美国美孚石油公司的克拉普和菲尔勒，率领一个钻井队，在陕北肤施一带，打了7口探井，花了300万美元，却毫无收获。1922年，美国斯坦福大学教授布莱克·威尔德，来中国调查地质，回国后写论文说：‘中国东南部找到石油的可能性不大；西南部找到石油的可能性更是遥远；西北部不会成为一个重要的油田；东北地区不会有大量的石油。’于是，他们得出了‘中国贫油’的结论，为了使人们相信他们这一结论的正确性，还搬出了‘唯海相地层生油理论’，认为中国大地多为陆相地层，从岩石的种类和生成年代来看，不存在具有商业价值的石油矿藏的可能性。从此，‘中国贫油’论就流传开来。”
但李四光和他的同事们，对“中国贫油”论却一直持反对意见。
李四光在《燃料问题》一文中指出：“美孚的失败，并不能说明中国没有油田。中国西方出油的希望虽然最大，然而还有许多地方并非没有希望。热河据说也有油苗，四川的大平原也值得好好研究，和四川赤盆地质上类似的地方不少，都值得做一番考察。”1935年，李四光在英国讲学期间，也提到了在我国东部有可能找到石油。
新中国诞生后，经过3年的恢复期，很快“第一个五年计划”就开始实施了。要发展工业，振兴经济，没有石油这一重要能源怎么行。但是，中国的土地上到底是否蕴藏着丰富的石油，这个问题直接关系到我国石油工业如何发展。
毛泽东、周恩来都对我国的石油问题十分关切，所以作为地质部长的李四光才应邀来到了中南海。这就有了文章开始的那一幕。
毛泽东说到 “如果我们确确实实缺少天然石油，就需要考虑走发展人造石油或从油母页岩中提取石油的道路”这句话时，李四光再也坐不住了。不等主席说完，就马上发言：“我认为我国天然石油的前景是很好的。”李四光认为，“外国专家凭借唯海相地层生油理论就断定我国石油贫乏是片面的，因为某一地层是否含有丰富油藏的关键不在于是陆相地层还是海相地层，而在于当时是否具有生油的环境。我国陆相地层广泛分布，但从其沉积环境来看，是具备生油条件的。”
李四光难道仅凭陆相地层理论，就能大胆预测我国天然石油具有很好的发展前景吗？当然不是，他还有一个非常重要的理论依据，这就要从他的一篇题为《地球表面形象变迁的主因》的论文说起。
1926年，中国地质学会在北京开会。李四光在会上宣读了他的论文《地球表面形象变迁的主因》。会议大厅里地质学家济济一堂，在北大教书的美国地质构造学权威维理士也聚精会神地聆听李四光的演讲。
李四光的论文中提出了“大陆车阀说”。所谓“大陆车阀说”是一种解释地壳运动起源问题的假说。这种假说对地壳运动问题的基本认识是：1.地壳历史上发生的几场大的构造运动都具有全球性和定时性；2.地壳运动具有一定的方式和辰向；3.地壳构造运动的发生与地球自转速度的变更有密切关系。当地球自转加速到一定程度，则发生经向和纬向的挤压力，由之而产生了经向和纬向的构造带以及各种扭动型式的构造体系。
李四光根据以上的材料，得出这样一个看法：今天地球的表面形象，是在漫长的地质年代中海水和大陆块在水平方向上发生有规律运动而产生的结果。那么是什么力量引起了这种运动的呢？这种力量源自地球自转速度的变化所产生的一种水平推力。
这是一个全新的理论，当然有很多人接受不了。美国地质构造权威维理士就是其中之一。当他听完论文后，气呼呼地站起来说道：“很遗憾，在中国这个地方，居然会有人谈论这样的大问题，这些理论根本没有什么意义。请问李先生，你在哪个国家留学，你的导师是谁？”
李四光冷静地看了一眼维理士。心想：学术讨论就是学术讨论，有理走遍天下，与在哪国留学，导师是谁有什么关系。但是面对周围的种种议论，李四光陷入了深深的思索，他认为自己的理论也存在着一些缺点，它所使用的依据还不够严密，这个理论目前还不够成熟，还有待更进一步的研究。
没过多久，李四光作为北京大学的代表，赴莫斯科参加地质学会议。在火车上，他看到东西蜿蜒的乌拉尔山脉，当他打开地图与实际山脉对照时，发现这座巨大的乌拉尔山脉是东西延伸，在弧形的北边，有一条南北方向的山脉。这一奇特的地质现象引发了他的思考：这座南北走向的山脉是如何形成的？它是孤立存在，还是与别的地质现象有联系呢？一路上，这个问题始终萦绕在李四光的脑海中。
到莫斯科后，李四光见到了苏联一些地质学专家，他将自己思考的问题提出来和同行进行探讨。当时传统地质学称地壳上褶皱强烈并隆起的地区为“地槽”。因此，苏联专家听完李四光的问题后，不假思索地回答：“乌拉尔山脉，它是由一个南北地槽在返回阶段中转变而成的。”李四光对这个简单的回答感到不满意，他认为乌拉尔山脉是在上古时期由一次巨大的构造运动形成的，这次运动不可能只形成一个孤立的乌拉尔山脉。他打开苏联地质图仔细察看，发现在乌拉尔山之南有一座东西延伸，而又向南突出的巨大弧形山系，这座东西走向的弧形山系与南北走向的乌拉尔山组成了一个巨大的“山”字。李四光对着地图反复思考：这种山字型构造是否是在地球自转速度加快时引起地壳广泛运动而产生的内部有联系的一种构造体系？为了论证自己的想法，回国之后，李四光着手实地考察。
1927年，蔡元培在上海成立中央研究院，聘请李四光担任中央研究院地质研究所所长。第二年，李四光率领一个小组来南京、镇江一带考察，发现宁镇山脉为一座大致东西走向的弧形构造，弧形的顶部向北突出，李四光认真思考起来：如果山字型构造确实是地壳在自转速度变化中形成的一种体系，那么这种地质现象一定具有普遍意义。宁镇山脉走向与山字型构造的前弧十分相像，那么在它的南面应该有一座南北走向的山脉。带着这种设想，大家四处寻找，最后在南面果然找到了南北走向的茅山山脉，它与宁镇山脉恰好形成了山字型构造。此后不久，李四光又在全国各地发现了许多山字型构造。由此他得出结论：山字型构造是地壳表面运动时产生的一种专门类型，只要发现有南北走向的脊柱，就可以在它的东西方向找到一个大致为弧形的山系。反过来，只要发现了东西走向的弧形构造山系，在弧顶便可以找到南北走向的山脉——山字型构造的脊柱。
在20世纪三四十年代，李四光对构造体系进行了大量的工作，寻找各类构造形式的独特本质，建立科学的概念。为达到上述目的，李四光带领他的弟子们到野外进行实地考察，取得了大量的第一手资料。他先后确定了阴山、秦岭、南岭3个巨型纬向构造带，以及东亚地区华夏和新华夏构造体系、淮阳山字型构造等。40年代初，李四光正式提出地质力学这个名词。
李四光正是凭借着对中国地质数十年的研究，于1962年初完成了对开采石油起关键引导作用的《地质力学概论》。
在李四光等地质学家科学论断的指导下，1959年9月26日大庆油田出油了。1962年9月胜利油田出油，之后华北油田、大港油田相继出油。李四光冲破旧有石油理论的束缚，向“中国贫油”论挑战，科学地分析了中国地史上的产油条件，证明了中国是存在丰富石油的。在那个缺少能源的年代，李四光用科学改变了中国的现状，摘掉了中国“贫油”落后的帽子。
发现第四纪冰川活动的遗迹
1913年，李四光来到了英国伯明翰大学，通过一年采矿专业的学习，他终于找到了自己的志趣所在，他改学地质，立志回国从事地质工作，以便中国人自己能够开发祖国的宝藏 。
李四光在地质学习中接触到了一个新的概念——第四纪冰川。
第四纪冰川距今200万～300万年，那时全球气候寒冷，气温在0℃以下，到处是冰雪覆盖。长期积聚的冰雪形成冰川，在冰川缓慢地向下流动时，冲击着冰床下面的岩石，于是岩石上留下了冰川流动的痕迹，有的地方甚至还把岩石磨成了砾石。冰川流动时，一路上都会留下它运动的踪迹。后人根据冰川流动形成的这些遗迹，来确定哪里有冰川分布。
换句话说，一块巨大的石头是如何从天而降，且没有卧入土中呢？这很可能就是冰川缓慢地向下流动，将巨石带到了看似不可能出现的地方。
中国在第四纪有没有冰川呢？凡是来过中国的地质学家、地理学家都很关心这个问题，像著名的地质学家李希霍芬、德日进等，都调查过中国的冰川。他们称在第四纪这个全世界大冰期时代，中国没有冰川。他们认为中国在第四纪属于一种干热气候，不会有雨雪沉降，所以这个时候中国绝不会有冰川出现。
20世纪20年代的中国，科学落后，认真考察和研究过冰川的人不多，很多人只停留在人云亦云的状态。
而李四光没有，他从不随波逐流，他相信真理，相信自己能通过正确的研究方法找到真理。他要用实践来证实这一“定论”是错误的。
1921年，李四光在太行山东麓，大同盆地一带做地质考察。他发现了冰川流动的遗迹。这些大石头分布在远离大山的平地上，每块砾石上都有一个或两个磨光面。有一块半掩在地里的大石块的平面上，有3组清晰的条痕，这些现象充分说明中国曾存在第四纪冰川。随后，李四光对庐山、黄山、天目山等地深入地进行了冰川调查，还赴欧洲阿尔卑斯山考察现代冰川，并且进行对比，确立了以庐山为代表的中国第四纪冰期、间冰期和各类冰川的证据。
中国真的存在第四纪冰川，这本应该是一件引起学术界轰动的大事情，是一件值得中国学者骄傲的事情。但是我国的一些学者并不像李四光那样兴奋、激动，也不为李四光为求真理敢于挑战权威的勇气而喝彩，而只是一味地附和英美专家。
1934年的春天，北京大学地质系的一位系主任，花了两万元巨款，邀请在中国的外国地质学家去庐山与李四光辩论，想压倒李四光。一同到庐山的外国地质学家有瑞典的地质学家安迪生、美国的古人类学家步达生、法国古生物学家德日进、美国古气候学家巴博尔、瑞典的地质学家诺林以及法国的特茵哈兰等。在山顶上，李四光指着大月山东北角的大坳，让大家观看。李四光介绍说：“请看，这是多么完整的一个冰斗！”瑞典学者安迪生发言了，他说：“如果是冰川，后壁就应该是峻峭的，现在所见，后壁崩塌，只可能是流水造成的大坳！”李四光反驳说：“刚形成的冰斗，后壁的确是陡峭的，但这个冰斗已形成上百万年了，由于风化作用，岩石片崩塌脱落，造成了现在这个景观，难道连这一点都看不出来吗？如果是流水造成的，那么山坳里根本没有流水流出来，这又如何解释呢？”安迪生被驳斥得哑口无言。
外国学者的定论是因为他们在中国没有发现冰川，用没有发现冰川遗迹的学者的结论，来否定中国冰川的存在，这是本末倒置。
李四光意识到必须要有充分的证据，来证明中国是存在第四纪冰川的，除了要为中国存在第四纪冰川正名，还要证明中国科学家在世界地学界是有发言权的。他要出版关于中国第四纪冰川的书，用科学改变现状。
1936年，李四光带了几个学生背上行装，到黄山等地做地质调查。黄山风景优美，是我国著名的游览胜地，素有“黄山归来不看岳”之说。李四光一行人，在饱览绝佳风景的同时，也在无数的景观中，注意观察黄山的地质特征。
一天，他们来到海拔720米的慈光寺，由一位披着袈裟的小和尚领着参观。当他们走出大殿向下鸟瞰时，李四光突然有所发现，于是大声地喊道：“你们看！”大家顺着他指示的方向看去，左面的朱砂峰和右面的紫云峰，以及两峰之间的山谷形态，呈一个大的半圆形。李四光说：”这就是U形谷，是古代冰川沿着山谷往下滑动时，铲削岩石而形成的深槽，谷壁陡直，谷底平缓，横切面是U字形。”
这个发现顿时令李四光兴奋不已，他举起地质锤，狠狠地敲击了一下岩石，一串闪光的火花迸射而出。学生们也兴奋地跟着李四光冲下山去，直奔朱砂峰谷底。他们在左面的谷壁岩石上，发现了冰川流过时同岩壁摩擦而形成的冰蚀面和擦痕。沿U形谷往下，又发现了堆积很厚的冰川砾石、泥砾等等。
就在学生们一边拍照，一边挑选砾石标本时，李四光站在黄山的冰川谷上，环顾四周，脑海中浮现出一幅中国第四纪冰川的壮观景象：在200万～300万年前，这周围是一座座巍然耸立的冰山，积雪终年不化，漫山遍野，白雪皑皑。山间分布着一条条长长的冰川，像一条条银色的游龙，从山上直挂山腰，有的一直延伸到山麓。冰川缓慢地向前流动着，它以巨大的力量向侧面和底部的岩石铲削着，有时发出咯咯的响声。冰川流动到雪线时，又全部融化了，它沿途携带的岩块、砂泥开始沉积下来，形成冰水沉积物。
再次发现黄山冰川的遗迹，激励着李四光证明自己的理论。他用英文写成了《黄山第四纪冰川流行的确据》一文，在国外发表。法国地质学家德日进看了这篇文章，像当头挨了一棒，目瞪口呆，半晌说不出话来。
1937年，李四光又完成了《冰期之庐山》的科学论著，这一著述对中国第四纪冰川研究具有划时代的意义。根据对第四纪大冰期的研究证明，冰川气候环境对人类的进化、生物的演化、海水进退规律以及自然环境演变等，都产生了重要而深远的影响。研究第四纪冰川，对于寻找矿藏、寻找水源、工程地质、水文地质、环境资源的开发利用和保护，以及气候预测等方面都具有重大意义。
李四光再一次用科学改变了现状，给英美权威一记当头棒喝。
李四光早年为悼念一名好学生曾写过这样一首五言诗：
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。
这首诗也成为了李四光毕生从事地质科学研究的光辉写照。
