绀野
1.地质力学早期研究阶段(1921~1946年)李四光从1921年研究中国北部石炭二叠纪沉积物开始,到1926年发表《地球表面形象变迁之主因》[9],从物质结构及岩石、地层的形变着手,开始着重编制区域地质构造图,分析区域构造活动特征;把构造形迹作为地质力学形迹,从古地应力推断地壳运动;从分析构造形迹之间的组合型式,确定它们之间的成生联系,并配合模拟实验验证。这就是李四光早期研究地质力学,把大的区域地质构造与具体的构造型式相结合的研究特色,同时根据各种构造形迹判别压、张、扭,推断古地应力方向作用特征,直至1945年内部刊印的《地质力学之基础与方法》中,提出构成“应力络网”的具体模式,即后来的岩石力学与构造应力场的雏形(图2-5)。经历20多年的研究,地质力学已经初具轮廓,可以定为早期研究阶段[7-13]。图2-5 李四光(1945)构造线的应力络网设想框架图2.构造体系研究阶段(1947~1997年)从1947年公开出版《地质力学之基础与方法》,到1962年内部刊印《地质力学概论》,到1973年公开出版《地质力学概论》,到1998年出版《岩石力学与构造应力场分析》,历经大约50年左右,可以定为地质力学的构造体系研究阶段。主要以构造体系为研究核心,将地质力学方法分为七个研究步骤,主要目的是研究地质构造和地壳运动规律,探索地球运动起源,讨论各种地质现象发生、发展规律,包括矿产形成分布规律,火山、地震发生发展规律,工程地质和水文地质规律等,为觅找矿产资源、水资源,为工程建设、减灾防灾和地质环境的防治和改进服务[7-13]。3.岩石力学与构造应力场研究阶段(1998年以来)李四光在1970年提出修订出版《地质力学概论》意见中,特别强调加强“岩石力学性质及构造应力场”的重要性(见“李四光生前谈《地质力学概论》的修订出版问题摘要”),认为这个问题很重要,过去工作很不够,现在也很不够,今后应加强这方面的工作,从而提出地质力学新的发展方向,自1998年出版《岩石力学与构造应力场分析》,随之开始进入岩石力学与构造应力场研究阶段,使构造体系的研究进入量化阶段。李四光同志生前谈《地质力学概论》的修订出版问题摘要——据1970年3月18日李四光在地质力学经验总结小组谈话中的记录整理《地质力学概论》是1961年在青岛养病时写得,很潦草,匆促搞出来,来不及详细讨论和广泛征求意见。这本书稿时间很长了,有些东西过时了。我自己感到有些问题,外面也有些反映。60年代初期的东西,至今已有十年了。十年来,地质力学有很大发展,应该充实新的资料。《地质力学概论》的修订、出版,要广泛征求读者的意见。不但要搜集地质力学研究所里意见,还要吸收外面工作单位的意见。包括正面的意见和反面的意见。主要是到外面去搜集实际资料,加以充实。修改的重点是具体材料,地质力学观点无法改。第一章……第二章是说明地质力学究竟搞什么东西的,要改正不正确的材料,多弄些新的材料充实进去。要地质工作者共同支持这项工作。第六、七两个步骤应抽出来另立一章,叫做“岩石力学性质及构造应力场”。因为这两个问题很重要,所以抽出来加强一下,将近十几年的资料补充进去。应力场要做实际工作,又要做些计算工作。对应立场的认识,过去工作很不够,现在也很不够,今后应加强这方面的工作。第三章……第四章……其实,早在20世纪60年代初期,李四光在地质力学研究所安排光弹模拟实验,倡导对雁行褶皱构造型式采用数学-力学分析及模型试验来说明它的成因,接着对旋卷褶皱构造、山字型构造、入字型构造等构造型式进行量化研究,并开始在光弹模型板上刻制断裂分布模拟区域构造骨架,进行区域构造应力场的研究工作[1,7-13,30,31]。李四光1962年在对广东新丰江水库的地震地质研究工作中,已经明确地应力场的研究方法技术措施。1965年他在《地质力学的方法与实践》(提纲)中,为第三篇《岩石力学与构造应力场分析》撰写了内容提纲和目录(图2-6)。1966年发生邢台地震后,他亲临现场进行宏观调查,通过现场调查确定新华夏系活动发震(图2-7A,B),提出“新华夏系一脉相承”,大震将向北东方向发展的科学预测。并于1967年预测唐滦地震(即1976年唐山大震)。1966~1976年邢台—唐山地震系列实践证明他的预测是极其科学的。1969年他任中央地震工作领导小组长,在保卫京津唐地区地震安全工作中进行了断层位移场和地应力场的全面部署监测工作。当时我们并不理解其中的深刻含意,直到他辞世以后,经过多年的研究,在1973年整理众多仪器观测资料后,获得断层位移场是新华夏系边界加力方式作用的结果,新华夏系地应力场的能量等值线集中部位附近,控制了MS≥6级历史地震的规律以后,才恍然大悟,李四光已经超前十几年按照“场”的思路方法,部署地震监测研究工作[1-3,7-24]。直到2000年孙殿卿组织编写完成《地质力学的方法与实践》一套学科系列专著(共分为五篇,包括7部著作和1幅全球构造体系纲要图),其中第三篇《岩石力学与构造应力场分析》于1998年出版,可以称为岩石力学与构造应力场研究阶段的开始,也可以看作“后李四光时代”阶段,或者按照遗愿整理编写系列著作与扩编《中国地质学》的阶段[1,24-29]。官方服务官方网站