1940年冬，李四光带领学生赴野外考察，途径江西，到达福建后住在厦门大学。厦门大学校长特请李四光作学术报告。李四光不顾旅途疲劳，做了精心准备。就是在这次报告中，李四光首次提出了地质力学这一崭新的科学课题，这是他的独创，也是地质学研究的一个飞跃。为了进一步论证地应力对各种地质构造的作用，李四光和学生们走出实验室，来到多次考察过的雁山，在第四纪冰碛和冰水沉积物中寻找标本。很快，一位名叫张更的学生发现了一块大约一寸多长、形状类似马鞍的小砾石。他拿着这块小宝贝去请教李四光，李四光手拿放大镜仔细端详这块石头表面的擦痕、弯曲的褶皱和清晰的纹路，又考察了石头所在地的环境，对大家说：“这块小砾石弯曲成马鞍形，我想它可能是这样形成的：一端被紧紧夹在坚硬的石缝里，另一端长期地被冰流推压着，渐渐地就成了这个形状。它证明岩石并非只会碎裂；在一定条件下，它也是具有可塑性的。”张更看到李四光如此珍爱这块小砾石，便把它送给了李四光。李四光把它视为珍宝，特意请木工做了一个精致的小木盒，将它存放起来作为科学研究的宝贵标本。他还为此撰写专题论文《一个弯曲的砾石》，在英国《自然》杂志上发表。关于这块小砾石，还有一段曲折的小故事。事情是这样的：广西大学邀请李四光作学术报告，李四光在讲到各种地质构造类型的形态时，拿出了那块珍贵的小砾石，一边举给听众看，一边兴致勃勃地说：“我搞了这么多年地质，还没见过这么好的标本呢。
这块马鞍石，将引导地质力学进入研究岩层的弹性和非弹性力学的领域。”
听了李四光的介绍，学生们拥上来争着观看标本，李四光便把小石头放到木盒里递给台下的学生，让大家轮流观看，但万没想到，当报告结束时，送到李四光手中的竟是一个空盒，小砾石不翼而飞！这可急坏了李四光，他向台下询问，但人们你看看我，我看看你，不吱一声。李四光回到家里愁得饭也吃不下。广西大学校方也深感不安，于是在西林公园张贴一张公告，声明这块小砾石只有学术价值，并无经济价值，“为了不使李先生的研究工作受到影响，希望拿走这块小石头的同学，立即放回相思洞旁边的石阶上。”两天之后，这块弯曲的小砾石便奇迹般地“完璧归赵”了。
拳拳赤子心
1941年，抗日战争进入相持阶段。全国人民忍饥挨饿支援抗战，而以蒋介石为首的四大家族却利用“抗战”的名义横征暴敛，大发国难财。同年夏天，孔祥熙的二小姐出嫁，仅置办嫁妆的费用就够救济一万难民，可以创办一所设备完善的大学。广大学生对国民党官僚的贪污腐化十分痛恨，在中共地下党组织的领导下，昆明的西南联大发起“捣孔学潮”。广西大学学生听到消息后，立即响应，他们同心协力，将替国民党卖力的原广西大学校长逐出校园。很快，国民党教育部又派一位名叫高阳的中统特务来当校长，学生们更加气愤，他们准备到省政府请愿，反对高阳任校长，而要求李四光担任此职。
高阳得知此事后，在宪兵们的保护下进入广西大学向学生们“训话”，结果在学生们的怒骂声中草草收场。但是，第二天凌晨，特务和宪兵便闯进还在熟睡的学生宿舍，抓走100多名学生。为了营救被捕同学，学生们派代表找李四光帮助。李四光不顾旁人会因此事说他有与高阳争夺校长之职的嫌疑，爽快地答应了学生们的请求，拿着学生们写好的谈判书去与高阳交涉。
在这种情况下，高阳被迫释放了一些被捕学生，在危急关头，李四光坚定地站在进步学生一边。
1944年8月，日军进攻广西，李四光全家和地质研究所随着流亡人群从桂林来到贵阳，最后不得已搬到重庆。蒋介石得知李四光来到重庆，想拉拢这位科学界的名流，托人捎信请李四光担任中央大学校长，却被李四光一口回绝。宋子文知道李四光留学英国，又曾赴英讲学，在英国颇有声望，便请他出任驻英大使，李四光的回答很干脆：我是和石头打交道的，没有外交才能。蒋介石曾多次举行宴会招待科技界和教育界的知名人士，他每次总把自己右边的席位留给李四光，但是李四光总是推说外出考察，不予理睬。李四光对于高官厚禄、荣华富贵从不动心，他专心致志他进行科学研究，希望为开发祖国的地下宝库找到一把万能钥匙。
不负重托
1950年5月，李四光夫妇来到新中国的首都北京，先被安排居住在六国饭店，后又转到北京饭店。一天，正当他埋头为即将召开的全国地质工作会议作准备时，周恩来总理突然亲自登门看望，这使李四光有说不出的高兴。
周总理亲切询问李四光关于中国地质构造的特点，地质力学的理论及近代国外科学发展的状况，李四光一一作了回答，直到晚上8点，周总理才起身告辞。过了几天，中华人民共和国副主席董必武也来北京饭店看望李四光，二人亲密交谈，李四光再次表示，一定为新中国努力工作。
根据中共中央的安排，李四光担任中国科学院副院长兼地质部部长。年轻的共和国正在争分夺秒，进行社会主义建设，工业急需的石油越来越成为令人关注的焦点。早在20年代和30年代，一批又一批外国人到中国寻找石油，结果是钻钻落空，他们由此断定“中国贫油”。而李四光的看法却不同，他认为在中国新华夏系的沉降带蕴藏着大量的石油。1953年，李四光应邀到中南海参加一个研究石油问题的会议。在会场上，他惊喜地见到了毛泽东主席，当毛泽东亲切地握住他的手时，李四光激动得热泪盈眶。会议由周总理主持，周总理向大家介绍了目前全国石油生产远远不能适应形势需要的状况及中央正在准备采取的解决办法，还没等总理把话讲完，毛泽东主席又插话补充道：“当前的情况就是这样，我们已开始了第一个五年计划，我们不能坐等。现在就要认真研究一下：天然石油的远景在我们这里到底怎样？”
毛主席话音刚落，李四光的回答立即脱口而出：“主席！总理！我认为我国天然石油的前景是很好的！”毛主席立即问李四光：“外国的学者，也包括我们的某些学者，多少年来，几乎一致认定，只有海相地层有工业开采价值的石油，而我国，大部分是陆相地层。这个问题你怎么看呢？”李四光对这个问题早有研究，他胸有成竹地说：“我认为，外国人那套理论在我们这里可以搁起。问题不在‘海相’、‘陆相’，而在于有没有生油和储油的条件，在于对地质构造规律的认识”。接着李四光便详细讲述了他的基本观点和所持依据，并且从提包里拿出一张他亲手绘制的中国地质草图，展开在桌子上，请毛主席、周总理及在场的其他领导观看。他指着图进行解说，满怀信心地预言：在新华夏系的沉降带，有良好的储油远景。听了李四光的讲解，毛泽东和周恩来的脸上露出满意的微笑。
1954年，中央燃料工业部石油管理总局召开石油工作座谈会。原本计划让来中国考察石油的前苏联专家小组谈谈他们考察后的意见，但是专家组组长却建议道：“先请李四光部长给大家谈谈。”于是，李四光站起身，向全场作了题为《从大地构造看我国石油资源远景》的学术报告。在报告中，他把地质力学的基础理论引申到分析石油生成条件和储油条件的领域，从而说明了新华夏系几条沉降带含有石油的理论依据。他的报告进行整整一天，在报告结束时，他说：“最后，我用几句话指出一个方向，作为我的报告的结束吧：东北平原，通过渤海湾；华北平原，往南到江汉平原和西湖盆地，现在就可以考虑工作。先从新华夏系的旁边摸起，同时在覆盖地区着手摸底。我的意见是：物探、钻探一齐上！”会场响起热烈的掌声，前苏联专家组长也表示听了一个“内容丰富的报告”，并且“同意李部长的看法”。
李四光又经过一番周密的考虑之后，给陈云写了一封长信，提出自己对石油勘探工作的意见。毛主席和党中央对李四光的意见非常重视，大规模的石油普查工作于1956年全面铺开。在辽阔的松辽平原和华北平原，一支支石油勘探队辛勤工作。地质部长李四光亲自主持这项工作。他每天听野外工作回来的同志们汇报，阅读各地来信，提出具体指示。1955年，李四光从632地质大队送来的柴达木地质考察图上，发现这里可能有较好的石油构造，他因年高体病不能亲自去察看，便找来学生孙殿卿和秘书段万倜，向他们说明情况。他们立即表示愿意前往柴达木实地考察。李四光为他们配备了两名年轻助手，送走他们之后，李四光便按照组织的安排到大连疗养。
李四光在大连仍牵挂着全国各处地质考察的情况。不久，他收到孙殿卿和段万倜的来信，在信中他们告诉李四光，他们已经在一段扭动构造的地层下，发现一个储油区。读了这封重似千金的来信，李四光不觉高兴地流出了泪水。
转眼到了1957年春天，68岁的李四光因健康状况不佳，先被送到杭州休养。同年秋天，又转到青岛继续治疗。在他养病期间，周恩来总理在百忙之中特意抽空到杭州和青岛四次探望李四光，在询问病情的同时，还亲切地提到他的入党问题，这使李四光非常感动。在周恩来总理的关怀和鼓励下，出院后的李四光立即将自己在医院写好的入党申请书郑重交给党组织。1958年，李四光成为一名光荣的中国共产党党员。同年冬天，李四光再次离京到青岛海滨疗养区疗养，李四光居住的环境幽雅宁静，这对于刚刚做过肾切除尚未完全康复的李四光来说是个理想住所，但是李四光却无法静心休养。尽管患有高血压和心脏病，他仍然不顾一切地投入了新的写作之中，他的房间经常是彻夜灯火通明。有时，他也自己口述，由秘书记录，因为疾病的折磨使他不能长久地伏案工作。不知经过多少个日日夜夜的辛勤工作，一部20余万字的《地质力学概论》终于脱稿。
