1952年，他从北京大学物理系毕业，由国家统一分配到北京地质学院，参加建院工作。学校组建物理探矿系，指定刘光鼎协助薛琴舫教授工作，并担任物探系和石油系物理基础课的辅导与实验工作。1952年底，刘型院长派遣刘光鼎率领赵鹏大、翟裕生、张本仁、沈照理等8位同志去哈尔滨工业大学研究生班学习俄文。由于首批来华的苏联专家中有地震勘探教授，1953年5月他奉调提前返京做准备；9月，苏联专家顾尔维奇来华，讲授地震勘探。从此，刘光鼎开始担任专业翻译达两年半时间，并翻译“地震勘探教程”上、下两册，由地质出版社出版。同时，协助顾尔维奇带地震勘探研究生10名。应该说明，1953年初，中国科学院地球物理研究所傅承义教授应邀到北京地质学院主持物探教研室工作，刘光鼎自哈尔滨返京后，即被指定为系主任助理兼物探教研室秘书。在顾尔维奇开始为研究生讲授“地震勘探”课的同时，刘光鼎在傅承义教授的指导下，为高年级学生讲授“地震勘探”课，而且有时还为物探系以外各系讲授“普通物探”课。这期间，工作任务繁重，工作量巨大，但在傅承义教授领导下，物探教研室全体同志团结协作，不分昼夜，实干、苦干，不仅完成了教学任务，培养了学生，而且使个人的学业得到飞速的成长，对地震勘探、重力勘探、磁力勘探及电法勘探有了系统的认识，建立起扎实的基础。同时，在教学实践与野外实习中都取得了重要的经验。正是在此基础上。刘光鼎在地质学院以后的几年中，尽管受到政治运动的冲击，却能旁听许多著名地质学家讲授的各种地质课程，如“普通地质学”、“结晶矿物学”、“岩石学”、“古生物地层学”和“大地构造学”等，极大地拓宽了知识面。
1958年，根据国家科委的要求，中国科学院、地质部和石油工业部联合组织中国的第一个海洋物探队，由刘光鼎(地质部)任队长，秦蕴珊(中科院)、鲍光宏(石油部)任副队长，在青岛中国科学院海洋地质研究所作仪器设备的准备，并在渤海、南黄海开展试验工作。
1959年，刘光鼎奉派去前苏联黑海考察海洋物探。先是在莫斯科全苏石油地球物理科学研究院(Вниигеофизика)由Рудаковский领导研究海洋地震等浮电缆装置，并了解前苏联的海洋石油勘探工作，然后到著名石油城巴库的阿塞拜疆石油开发科学研究所，在Рапопорт总工程师的领导下考察黑海海洋物探与研究工作。在海上主要是反射地震勘探的生产活动，在“Бора”号地震船上，作Челекен岛附近的调查，从无线定位到投放地震接收电缆与数据采集以及在室内的资料整理与解释工作，同时还在海洋电法船上考察偶极测深的试验工作。在苏联期间，刘光鼎还访问并参观了莫斯科大学、莫斯科地质勘探学院、莫斯科石油学院和苏联科学院大地物理研究所，特别是后者的深地震测深(Глубинное Сейсмическое Зондирование)工作；在列宁格勒则访问了列宁格勒矿业学院和列宁格勒大学物理系。
1960年，刘光鼎回国，在北京地质学院成立海洋物探教研室，任主任，并开设海洋物探课程，培养教师和学生。不久，奉命组织地质部第五物探大队，任技术负责人，在塘沽开始了艰苦的组建工作。他们向海军北海舰队借用“汾河”号登陆舰，用自己改装的地震仪和大家动手制作的地震组合检波器与接收电缆装备，采用单船连续爆炸方法和多种定位措施，进行从塘沽到龙口的海洋地震试验工作。与此同时，还开展了海上重力、磁力、电法和放射性的试验。
1964年，地质部决定在南京成立海洋地质研究所。刘光鼎奉调率领北京地质学院海洋物探教研室全体教师去海洋地质研究所组建海洋地球物理研究室，并继续领导第五物探大队的技术工作。在海洋地质研究所“边筹建、边工作、边研究”的建所方针指导下，海洋地球物理研究室全体同志立即开展压电晶体地震检波器的研制工作，首先试制成功酒石酸钾钠压电晶体检波器，随后做出锆钛酸铅压电陶瓷检波器，并组装成地震等浮组合接收电缆装置，然后利用它们在渤海湾和辽东湾及在长江中游(石首—沙市—宜昌)进行调查。在此期间，地质部接受北朝鲜地质总局的请求，由何长工副部长陪同代表团访问了塘沽第五物探大队，由刘光鼎在船上指挥和讲解了海洋地震勘探的仪器设备和海上数据采集方法，并决定海洋地质研究所制作一套酒石酸钾钠压电检波器的电缆装置赠送北朝鲜。1966年，刘光鼎在《海洋地质》上发表论文《压电晶体检波器的频率特性》，从理论上计算了酒石酸钾钠晶体与锆钛酸铅压电陶瓷两种压电(加速度)检波器的频率、相位特性与最佳接收深度。1965年12月，在业治铮教授领导下，刘光鼎与其他同事完成的《渤海海底地质构造初步研究报告》被评为1965年国家科委重大成果。
1966年，“文化大革命”开始。6月下旬，刘光鼎率领地球物理室全体同志匆匆结束长江中游调查工作，返回南京海洋地质所，即遭到大字报的围攻与批斗。尽管刘光鼎痛心于中国海洋地质与地球物理工作刚刚起步即遭受挫折，而且当时处境艰辛，精神和思想上的压力都极为沉重，但仍旧认为，作为一名共产党人随时随地都应接受党和人民的审查，在牛棚里他不甘寂寞，想到自己还有两件事可以贡献给人民，于是排除万难，先后写成《海洋地球物理勘探》(1978年由地质出版社出版)和《太极拳架与推手》(1980年由上海人民教育出版社出版，先后五版，达33万册)，后者又经修改、补充，于1992年由科学出版社重新出版，定名为《太极拳术——理论与实践》。还应说明，在牛棚期间，刘光鼎又得到学习地质学的机会，他辗转获取良师益友朱夏教授的大量译著手稿，如饥似渴地反复阅读，并结合自己的认识与体会写出：①《海洋底的探测技术》；②《大洋洋脊》；③《海底横向大断裂》；④《岛弧与海沟》；⑤《环太平洋地震带》；⑥《大洋磁条带异常》；⑦《海底热流》；⑧《大洋盆地的演化》等文章，1978—1979年间由《海洋》杂志陆续刊登出来。由此，刘光鼎开始进入地质学家的行列，学会并运用岩石层板块大地构造的理论观点来认识各种地质地球物理现象。
1970年，地质部海洋地质研究所由南京迁往广东湛江，改名为地质部第二海洋地质调查大队。军宣队任命刘光鼎为(党内)技术负责人。刘光鼎清醒地认识到，尽管当时的第二海洋地质调查大队面临着无线电定位系统的建立和北部湾海区反射地震的开展两个紧急任务，然而北部湾油气资源的探查，还必须采用重力、磁力、地震和测深的综合方法，从解决区域构造入手；并且，从第二海洋地质调查大队的宏观发展来看，北部湾的工作只能是练兵，获取经验，更重要的战场应该在珠江口。于是，刘光鼎跑遍了定位岸台，在无线电定位工作正常之后，就到地震船上和队员、船员同吃同住同劳动，使反射地震获取良好记录，投入正式生产。1973年，第二海洋地质调查大队完成北部湾海域地质地球物理综合研究报告，并发现涠西南大型背斜构造，推测具有良好的油气性。根据国家计委地质局的指示，由刘光鼎将北部湾的资料与成果全部移交石油工业部。随后，第二海洋地质调查大队开始向珠江口转移。不久，先遣地震队即发现珠江口有一个巨大的新生代沉积盆地。
1973年，刘光鼎奉调到上海627工程，并参与筹建上海海洋地质调查局。627工程的主要任务是建造勘探一号双体钻探船和勘探三号半潜式钻探船，而由第一海洋地质调查大队进行南黄海地质地球物理调查。1974年，上海海洋地质调查局成立，任命刘光鼎为副总工程师，兼综合研究大队长。综合研究大队分析南黄海地质地球物理资料后，发现南黄海盆地由中央隆起分隔成南北两个坳陷，其中南部坳陷是与苏北盆地联通的。用勘探一号对南北两个坳陷进行钻探，均未获得良好的油气显示，其原因主要是该处第三系沉积的油气性差，而钻探船能力不够也有重要影响。看起来，南黄海的油气勘探应着眼于深部的古生界地层。纵观上海海洋地质调查局的油气勘探任务，最为紧迫的是要解决物探船只、设备及其处理解释手段，为钻探提供有科学依据的井位，而从地质条件来看，则不能局限于南黄海，必须大力开拓东海。为此，刘光鼎和一批地质学家联合起来，一再地向中央提出建议，并首先在东海进行区域地球物理调查，发现东海海底具有三隆两盆的构造格局，即在西部浙闽隆褶带、中部钓鱼岛隆褶带和东部琉球隆褶带之间有陆架盆地和冲绳海槽盆地，其中东海陆架盆地又有3个沉积中心。于是，集中力量调查位于浙江东部的西湖坳陷，发现其中局部构造成串发育，(注：根据朱夏院士的建议，东海陆架盆地中的局部构造及所探油气井均以中国人喜闻乐见的西湖著名景点的名称命名，如花港、龙井等。)第三系地层厚，油气性良好。在进一步地震详查的基础上，勘探二号桩脚式平台终于在平湖构造的第三系地层中钻探见到工业油气流，实现了中国东海油气资源的突破。当“出油了”的喜讯传来时，刘光鼎心情激动难抑，即兴填《贺新郎》词畅抒胸怀：
惊涛狂浪处。暴风雨，一台耸立红旗漫舞。东去大江淘沙泥，扬子黄河倾注，西湖海底尽沃土。花港玉泉占风流，长垣青峰花碧树。凿龙井，运神斧，疏星淡月伴盛暑。
沧波中，翘首远望，鹊桥待渡。万里风讯警声频，此岂是长门路?叩蓝关，悲歌暗吐。忽闻胡笳破晴空，八尺焰火映琼宇。浮大白，唱金缕。
“诗如其人”，一位研究文学的老先生评价刘光鼎的诗词“非常大气”，这支贺新郎就淋漓尽致地反映了刘先生的豪放性格和赤子情怀，尤其是词的下阕，细致刻画了他翘首等待钻探结果，担心会有坏消息而徘徊不安，而一旦得闻捷报，则喜极而唱的心理过程。随着“文化大革命”的结束，中国海油气勘探出现了一派大好的势头：渤海、东海陆架、珠江口、北部湾及琼东南和莺歌海都相继发现工业油气流。回顾过去20年的岁月，虽然艰辛，但毕竟梦想成为现实，大规模开发中国海的油气资源，为社会主义祖国经济建设添砖加瓦，是指日可待的了。1982年，国家科委因在中国近海大陆架地区发现六大新生代沉积盆地及一系列含油气构造而授予《中国海地质构造及含油气性研究》国家自然科学二等奖，刘光鼎为第一作者。
此外，在上海期间，经海洋地质调查局党委批准，同济大学邀请刘光鼎担任海洋地质系教授，兼该校海洋地质研究所所长。刘光鼎随即邀请朱夏、业治铮到同济大学兼任教授，带研究生，传播板块大地构造、石油地质、沉积学和地球物理知识，为同济大学海洋地质系的建立与开拓作出了贡献。至今，刘光鼎一直兼任同济大学教授。
1980年，刘光鼎与朱夏、业治铮、关士聪同时当选为中国科学院学部委员(院士)，刘光鼎还当选为地学部常委。同年，刘光鼎在地质矿产部海洋地质司任副司长并开始研究海洋法，为我国代表参加联合国海洋法会议及成立开发大洋底多金属结构的海底委员会做准备。与此同时，他积极参与海洋地质、地球物理调查，往来于物探船和钻探船上，活跃于中国海资源勘查第一线。但是，他内心里时常考虑的是：①筹集400万元人民币、400万元美元，改装海洋四号综合调查船(3
000吨级)，以便能在深海大洋中进行综合地质地球物理调查，并获取洋底样品，使中国能在勘查与开发洋底人类共同遗产中作出贡献；②20年中国海的油气勘查积累了28万测线公里的地球物理资料，尽管已在六大近海沉积盆地中发现工业油气流，但是它们之间的关系、基本规律及寻找大油气田的途径又是怎样的?这就需要组织众多的同志对中国海地质地球物理研究进行系统的总结。
1983年，国家进行精简机构，地质矿产部决定将石油地质局与海洋地质司合并，成立石油地质海洋地质局，刘光鼎被任命为副局长，主管科研与教育工作。1984年刘光鼎从中央党校哲学班结业，回到石油地质海洋地质局，即着手组织国家重点攻关项目85054“寻找大油气田的理论与方法技术研究”，下设有“中国的天然气”、“南方碳酸盐岩的油气”、“塔里木油气”、“东海油气”四大课题，由地质矿产部、石油部、中国科学院和教委参加，刘光鼎为项目负责人。与此同时，他还在地质矿产部石油地质海洋地质局系统内部组织编绘“中国海区及邻域地质地球物理系列图(比例尺1∶200万)”，任主编。后者于1989年完成，系统地总结了中国海30年的地质地球物理工作，编绘出：①海底地形图；②立体地貌图；③空间重力异常图；④布格重力异常图；⑤磁力异常平面剖面图；⑥地球动力学图；⑦地质图；⑧大地构造图；⑨新生代沉积盆地图(统称《系列图》)。并在该系列图的说明书中探索总结了规律性认识，指出中国海经历了五幕演化史，即前寒武纪陆核形成并向克拉通发展阶段；古生代古陆拼合阶段；而中、新生代则有经受挤压、改造阶段，板缘聚敛、板内拉张阶段和板缘俯冲、板内沉降阶段。1992年，该《系列图》与《中国海区及邻域地质地球物理特征》由地质出版社出版，1993年获地质矿产部科技成果一等奖。1995年《中国海区及邻域地质地球物理图册》由科学出版社出版。同年获国家自然科学二等奖。上述《系列图》9幅，其中8幅为国际太平洋与大西洋编图委员会(GAPA)采用，编入世界大洋图集。由于刘光鼎对于中国海的长期研究与贡献，1995年，由美国、加拿大提名，当选联合国大陆架界限专家委员会成员，并于1995年9月出席该委员会会议。
1989年6月，中国科学院征得地质矿产部同意，调刘光鼎任中国科学院地球物理研究所所长。当时，地球物理研究所的状况不佳，不仅方向任务不明，组织不善，科研条件与职工生活也很困难。那时，地质矿产部已安排刘光鼎到亚洲近海联合勘探组织任高级专家，年薪35万美元。他不顾亲友的阻拦，一周后即赴地球物理研究所上任。“我是中国地球物理学家，首先要为中国地球物理干事!”这是他舍弃高薪的唯一理由。刘光鼎经过认真的调查研究，首先提出研究所基础建设的四大中心(成像中心、高温高压岩石物性中心、地磁台链中心、资料信息中心)和应用开发的四大课题(沉积盆地综合研究、油储地球物理、岩石圈层研究和地球磁场与空间电磁环境)他强调地球物理与地质结合，以争取大课题，并亲自领导“陆相薄互层油储地球物理学理论与方法研究”，得到国家自然科学基金委、中国科学院、石油天然气总公司和大庆石油管理局的支持，列为国家自然科学基金重大项目，主持并建立“高温高压地球动力学”开放实验室；设立“沉积盆地动态模拟系统”研究项目；提出“浅层地球物理工程”，建立一个崭新的前期工程咨询产业，其触角可以伸及地矿、石油、煤炭、冶金、建工、铁道、交通、水电等行业，以进入国民经济主战场。为解除地球物理所职工的后顾之忧，靠课题经费的灵活周转和向职工集资修建5
800平方米宿舍，以使他们安居乐业。上任三年，全所72套住房全部竣工，职工喜迁新居。而刘光鼎，这位曾带领几十个单位几百名科研人员完成“七五”国家科技攻关任务，为塔里木油气开发作出重要贡献的学部委员，祖孙三代仍住着老单位的三小间房，卫生间只有一平方米多，老人洗个澡还要跑到五里地之外的所里。他说：“所里职工住房困难不解决，我决不住所里的新房。”经过三年多的努力，地球物理所开始聚集一批人才，大任务源源不断，科研项目顺利进展，成效显著。难怪被中国科学院周光召院长誉为：“一个人救活一个所。”随后，国家科委确定中国科学院地球物理研究所为全国科研单位改革试点单位之一。这是刘光鼎放弃亚洲近海资源勘探协调组织(CCOP)在泰国曼谷的优厚待遇，留在国内担负起振兴中国科学院地球物理研究所的重任的结果，他没有考虑个人的利益与得失，是他热爱祖国、热爱党、具有强烈的事业心和责任感的具体体现。 |
