湖北
1965年2月19日，時任地質部部長的李四光在北京醫院進行身體檢查時，意外發現左下腹有一搏動性腫塊，后經專家確診為左髂骨總動脈瘤。當時李四光已經76歲，他堅決不同意動手術，還說：“我不愿意動這樣的手術。即使手術成功了，我可以多活幾年，但如果變成了殘廢，不能為人民工作，成了人民的累贅，那我寧可少活幾年，趁現在抓緊時間多做些工作。”
李四光
醫生們請示了周恩來后，決定采取保守療法，此后病重的李四光仍然夜以繼日地工作。
1966年3月8日凌晨，河北省邢臺市隆堯縣一帶發生6.8級地震。李四光在地震當天立刻召集地質部、中國科學院等單位，組織了一支由中科院地球物理所副所長顧功敘帶隊、共32人的地震地質考察隊，連夜趕赴震區，他本人則留在北京，日夜守在辦公室里監視震情演變。
3月22日，邢臺再次發生7.2級強震，這一次李四光坐不住了，他向國務院遞交報告，請求親赴災區。醫生和家人反復勸李四光不要去，他卻說：“不要再阻攔我了，我是做這個工作的，怎么能貪生怕死呢？”最終國務院同意李四光前往震區，但限定他只能停留一天。
李四光在邢臺經過實地調研后，認為邢臺地震是新華夏系構造帶活動的結果。4月10日，李四光在周恩來召集的震情研討會上明確提出：“深縣、滄州、河間這些地區發生地震的可能性是不能忽視的。”他還判斷，整個華北平原的“震源帶有可能向東北方向發展”。1967年3月，河間地區果然發生6.3級地震，驗證了李四光的這一推斷。
邢臺地震后，李四光把主要精力轉向了一個更龐大的命題：地震到底能不能預報。他在多個場合明確表態：“地震是可以預報的，不過我們得做艱苦細致的工作。”為了驗證這一點，1967年冬天，78歲的李四光冒著嚴寒，親自前往北京房山，做“地應力解除”試驗。試驗成功后，李四光對用人工地應力測量預測地震的信心更足了。
地熱開發是另一件李四光放不下的事。1970年10月，李四光得知天津打出了地熱水，不顧81歲高齡，親自前往天津視察，推動當地開展地熱綜合利用會戰。李四光從天津回來后，對女兒李林說：“要是把地熱充分利用起來，我們可以節省多少燃料，可以給人民造很大的福啊！”
這一年，李四光還到延慶、密云一帶觀察地下水位，調查斷裂帶和微量位移觀測站的工作，并完成了著作《天文、地質、古生物資料摘要（初稿）》。這本書把天體、地球、生物三者視為一個相互制約、相互聯系的整體，研究地殼乃至地球的演化，是李四光晚年學術思想的集大成之作。
李四光進行地質考察
1971年4月24日，李四光突然發燒到38℃，被送進北京醫院。4月28日下午，北京醫院請來阜外醫院的心血管專家為李四光會診，他拉著醫生的手問道：“請你們坦率地告訴我，究竟我還有多少時間？讓我好安排一下工作……”當天晚上，李四光對秘書說：“明天早晨把全國大地圖帶來，我還有些事情要講。只要再給我半年時間，我有信心去組織人力攻克地震預報這個難關。”
4月29日上午8時30分，李四光身上的動脈瘤突然破裂，上午11時，他不幸去世，享年82歲。
李四光去世后，“四人幫”竟然不準為他開追悼會，不準給他致悼詞。5月2日，周恩來親自來到八寶山革命公墓為李四光送行，當他知道遺體告別儀式沒有準備悼詞時，非常生氣，嚴厲批評了相關負責人。周恩來說：“中國有幾個李四光？世界又有幾個李四光？他名震中外，為地質學作出了重大貢獻，為什么在追悼會上不給他致悼詞？”
周恩來和李四光
隨后周恩來對參加遺體告別儀式的人說：“我們國務院的工作沒有做好，沒有給李四光同志寫悼詞。早上我收到李四光女兒的一封信，剛才和一些同志商量了一下，決定就用這封信作為悼詞。”他從口袋里拿出信，十分沉痛地念了起來，這封信記述了李四光逝世前一天的遺言，記述了近幾年他經常思考的地震預報、地熱利用以及海洋地質等方面的問題。
周恩來念完信后，走到李四光的夫人許淑彬面前，握著她的手說：“許姐，你要節哀，要保重身體。”周恩來還叮囑李四光的秘書：“一定要把李四光同志的遺著整理出來。”
第二天，鄧穎超受周恩來的委托來到李四光家進行慰問，并再次轉達了周恩來一定要把李四光遺著整理出來的意見。后來在周恩來的關心下，李四光的遺著《地質力學概論》等陸續整理出版。
李四光雕像
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