李四光在镇江的地质调查活动

——兼谈弘扬李四光科技创新精神

许　林

　　【提　要】　2017年为李四光诞辰128周年，为纪念李四光，弘扬李四光的科技创新精神。本文论述了李四光于上世纪30年代到镇江宁镇山脉及茅山一带，开展对山字型构造及有关地层调查研究所取得的成果，及其科技创新精神。

　　【关键词】　地质调查　李四光　镇江　科技创新

　　一、前言

　　李四光，1889年10月26日出生，蒙古族，湖北黄冈人，地质学家、古生物学家、大地构造学家、第四纪冰川学家。曾留学日本和英国，1927年获英国伯明翰大学博士学位。早年加入同盟会，参加辛亥革命。1949年10月，尚在国外漂泊的他已被任命为中国科学院副院长。归国后，他长期担任中华人民共和国地质部部长和中国科学技术协会主席，1958年加入中国共产党。李四光历任第二、三、四届全国政协副主席和世界科学工作者协会副主席。1971年4月29日病逝。

　　民国时期中央研究院地质研究所在南京，李四光任所长并兼专任研究员时，于1928-1932年期间，多次到宁镇山脉和茅山一带对大地构造及地层开展调查研究，在国内首次提出山字型构造体系学说，并对宁镇山脉地层层序及时代进行研究。我市霍义平、吕宝森专家曾在有关文章中论述过。笔者也曾在《镇江历史文化大辞典》中简介过。2017年是李四光诞辰128周年，为纪念李四光，弘扬他的科技创新精神，笔者为此进一步搜集有关李四光的图文资料，进行初步归纳，现就有关他在镇江的地质调查活动及其科技创新精神论述如下。

　　二、李四光在镇江的地质调查活动

　　1. 发现山字型构造　创建地质力学

　　宁镇山脉地层发育齐全，地质构造现象典型，矿产丰富，交通方便，是良好的地质考察场所。1928年李四光带领一个小组在镇江一带开展基础地质调查，发现宁镇山脉是一条大致为东西走向的弧形构造，弧形的顶端在镇江向北突出，宁镇山脉很像山字型构造的前弧，在它的南方应该有一条南北向的脊柱——也就是南北走向的山脉存在。李四光经过调查，果然在宁镇山脉南方相当辽阔的平原中找到了南北走向的茅山山脉，虽然两组山脉方向不同，但在成因上关系密切，它和宁镇山脉一起组成了一个山字型构造体系。这种类型的构造体系与他1926年作为北京大学代表到莫斯科参加一个地质科学会议时，在苏联西伯利亚平原上见到南北蜿蜒走向的乌拉尔山脉，在其以南与复杂的弧形山系所形成的山字型构造情况相符合，尽管这两套构造体系规模大小不同，弧顶指向相反，但都是一个巨大的“山”字型。李四光认为镇江山字型构造体系发育完好，它的生成时间主要在三叠纪以后至侏罗纪时形成。

　　李四光认为山字型构造体系是地壳在地球自转速度变化中形成的一种体系，这种现象应该带有普遍性。1928年，李四光到广西宾阳一带考察时也发现了类似宁镇山脉的弧形体系。在这以后李四光还在全国许多地方找到山字型构造，再次证明山字型构造是地壳表面运动产生出来的一种专门构造类型。

　　李四光受宁镇山脉等地山字型构造研究的启发，进一步发现了地壳上除山字型构造体系外，还存在其它不同形式的构造体系，例如“多”字型构造、“歹”字型构造、“入”字型构造、棋盘格式构造、旋转构造等。这些构造体系的发现，说明地壳上的褶皱和沉降并不是杂乱无章的，它们都是由于地球自转速度的变化而影响地壳运动，从而出现了各种各样的构造体，它们都有自己的生成规律和内在联系。这些结论是李四光对宁镇山脉等地构造体系开展调查后对大地构造的新认识、新观点。

　　李四光1926年发表了《地球表面现象之主因》一文，在1928年对宁镇山脉等地山字型构造考察后，又于1929年发表了《东亚一些典型构造形式及其大陆运动问题的意义》一文。这篇论文是他前一阶段在宁镇山脉等地研究工作的一个初步总结。文中概括了宁镇山脉等地不同类型的构造特点，明确了构造体系的概念，推断了每一类构造体系在有关地区的构造运动方式和方向，对山字型构造体系进行初步理论分析。并在力学上进行合理的解释，同时指出它们与某些矿产有一定的联系。进一步论证了大陆及海洋运动的主因，为地质力学理论打下了初步基础，成为国内有影响的一个新的独立学派，也标志着李四光对地壳运动研究进入一个新阶段。自上世纪50-70年代以来，我国地质工作者运用李四光的地质力学理论和方法，在指导全国寻找石油、煤、金属矿产、地热等资源及地震监测方面都取得了显著效果。

　　2. 对宁镇山脉地层的划分研究

　　宁镇山脉自震旦纪至第四纪均有地层分布并且出露明显。1928-1932年间，李四光多次带领工作小组到宁镇山脉开展地质调查，系统采集标本、化石进行精心研究鉴定，对宁镇山脉地层进行系统划分，为今后宁镇山脉地层作为我国地质工作标准地层打下了坚实基础。

　　我国南方地区地质历史上主要为海相沉积，镇江地区石灰岩资源丰富，尤以石炭——二叠系石灰岩地层发育齐全，分布广泛，主要分布于句容、丹徒、镇江郊区、丹阳北部等宁镇山脉地区。在石灰岩中含有丰富的蜓科（纺锤虫）、珊瑚、腕足类化石群。尤以蜓科化石是石炭——二叠系一种标准化石，也是划分石炭——二叠系地层的主要依据。            

　　李四光从1920年开始就对蜓科化石进行研究，于1927年出版《中国北部之蜓科》一书。1928年后又对宁镇山脉石灰岩中的蜓科化石进一步详细研究。“蜓”是生活在海洋里的微体古生物，两头尖，中间膨大，个体很小，最大的只有米粒或黄豆大，形状像纺纱用的纺锤。李四光把在野外采集到的含有蜓科化石的标本磨成簿片，在显微镜下精心研究蜓科化石内部结构，判断它们的进化程度，划分不同的蜓科种属，根据石灰岩中不同种属的蜓科化石来划分岩层的层序和时代。李四光对蜓科化石的分类标准和鉴定方法也一直沿用至今。

　　1930年，李四光带领学生李毓尧、朱森、李捷等人在开展长江中下游基础地质调查时，对船山一带的石灰岩进行详细的研究，根据其岩性及其所含蜓科化石，建立了船山地质剖面，划定了地层层序，将船山一带的石灰岩定名为黄龙石灰岩，时代属中石炭世，并发表著作《黄龙石灰岩与其生物群》一文。又根据岩性和化石组合，对丁文江（早期地质学家1887-1936）在船山命名的船山灰岩重新厘定为黄龙灰岩之上地层，时代属早二叠世。1932年李四光、朱森通过几年来在宁镇山脉大量的野外地质调查研究，发表著作《龙潭地质指南》一书，书中较全面论述了宁镇山脉基础地质概况，各时代地层的层序以及区内的褶皱、构造等特征。尤其在采获较丰富的蜓科、珊瑚化石和部分植物化石的基础上，对石炭——二叠世地层作了较详细的研究。书中划定的一些地层如黄龙灰岩、栖霞灰岩的名称和时代，一直作为标准地层沿用至今。李四光等老一辈地质专家早年在宁镇山脉所开展的基础地质调查研究，为今后对宁镇山脉的进一步研究和开展找矿工作，具有重要的指导意义。宁镇山脉也成为我国地质工作开展最早、研究程度最深、成果最丰富的地区之一，并成为我国地质教育实习基地，有“地质摇篮”之称。

　　三、弘扬李四光科技创新精神

　　李四光是我国20世纪中国地质学家的一位杰出代表，他对我国地质事业作出了卓越贡献。他一生注重实践，经常跋山涉水，奔波野外，足迹遍及宁镇山脉和茅山，不辞辛劳开展地质调查。他重视实验，将采集到的大量标本、化石在室内精心研究鉴定，为得出一个结论废寝忘食地工作。对地质学领域内多种多样形式复杂的自然现象，他善于观察，勤于思考，深入分析，研究探索，从中发现科学事实和客观规律，提出新的精辟见解和推理，创立了独具特色的新型地质力学理论，登上了世界地质科学高峰，受到国内外人士的崇敬。此外，李四光还在古生物学、第四纪冰川、石油普查、地震地质、地热开发利用等方面都取得一系列科研成就。李四光把一生都奉献给科学，奉献给祖国的革命和建设事业。毛主席、周总理等老一辈无产阶级革命家曾给予他很高的评价，称赞“李四光同志是一面旗帜”。当前，我国人民正积极响应党中央和习总书记号召，深入开展大众创业、万众创新活动，为实现中华民族的伟大复兴而奋斗，在改革开放和社会主义现代化建设的新时期，科技创新是全面创新的核心，已成为我国经济发展的主动力。我们纪念李四光，不仅要学习他的爱国主义精神，发扬他的优秀品质，更要学习他不畏困难，勇于探索、勇于开拓、勇于创造的科技创新精神，对于促进我国科技事业不断向前发展，具有十分重要的启迪作用和现实意义。在今天，我们要继续学习和弘扬李四光科技创新精神，将我国建成创新型国家和世界科技强国。

参考文献

　　[1]   李四光  地质力学概论  科学出版社  1979年

　　[2]  《地质力学浅说》编写组  地质力学浅说  地质出版社  1979年

　　[3]   霍义平  高曾伟  千古江山  江苏人民出版社  2004年

　　[4]   吕宝森  民国镇江地质调查辑要  镇江历史文化名城研究论文集第十集  2009年

　　[5]  《地球》杂志  永远的李四光  2009年第5期

（作者为镇江市地震局高级工程师）