研究内容

火山尘埃的产生、运移和吸附效应；大气粉尘（含风沙）效应；海洋沉积（机械、化学、生物）物、岩石颗粒界面、压性断裂物（断层泥）、微细岩矿及黑色沉积层成因；环境地质中的纳米污染和治理、油气形成中的纳米催化效应、矿物超细粉体（纳米）工程和矿石纳米工艺等，并可望在矿物粉体工程方面首先形成纳米矿业产业。

发展方向

（1）纳米矿物学与岩石学：纳米晶格与表面效应以及岩矿成因；

（2）纳米构造地质学与地球化学：纳米变形与化学行为及其机理；

（3）纳米能源地质学与矿床学：纳米成藏成矿效应及动力学机制；

（4）纳米地质学与环境和灾害问题：新的前景与挑战。

关键科学与技术问题

（1）如何在纳米尺度上解决微观和宏观尺度所出现的地质科学问题和资源环境灾害问题，准确地认识地质演化过程中纳米现象的普遍性和纳米物质的稳定性，发现和阐明纳米颗粒的地质效应等国际前沿问题；

（2）亟待解决难题：地质体中纳米物质的形成条件、演化机理，运移聚散、地质效应，开发利用以及环境灾害等。

（3）如何利用：纳米测试技术探测天然条件下纳米物质与结构、超短激光和X射线脉冲实验刻画地质过程中纳米物质的动态变化、分子动力学的方法模拟纳米结构的演化机制，是当前面临的重要技术问题。

技术手段

除地质学常规的宏观和微观技术外，更主要的是依靠以扫描隧道效应为基础的纳米观测技术和纳米加工技术，如扫描隧道显微镜（STM）和电子扫描隧道谱分析、原子量显微镜（AFM）、激光力显微镜（LFM）、磁力显微镜（MFM）、弹道电子发射显微镜（BEM）、扫描离子电导显微镜（SICM）、扫描热显微镜及隧道热量计、扫描隧道电位仪、扫描近场光学显微镜等，这些手段能在大气、溶胶中进行观测，并可发展分子、原子调控技术及纳米加工技术，可全面开展地质物质、地质作用和矿产业纳米层次上的科学技术与生产开发工作 。