荣誉获奖多年来，他针对早期陆壳的形成与增长、早期大陆壳的结构与成分、前寒武纪与显生宙变质作用和大陆动力学机制的异同等前沿核心科学问题，集中研究华北陆块以及相邻地区，取得了系列成果。至2008年，发表论文190余篇，SCI收录论文112篇（第一作者38篇，非第一署名通讯作者41篇），EI文章23篇，主编和参与写作专著（论文集）29部，科技报告9部；SCI文章引用2807次，他引2329次，第一作者他引630次，通讯作者他引617次；CSCD引用1554次。作为主要参加者获中科院自然科学一等奖一项、二等奖两项。
学术成果（一）早期陆壳的形成与增长1 前寒武纪高压地体及其构造意义
在华北克拉通发现了早前寒武纪形成的高压高温麻粒岩－退变榴辉岩地体，改变和修正了由于一般认为早前寒武纪地壳的地温梯度比显生宙高，因此不存在高压变质带，也不存在与显生宙可以对比的构造机制的传统看法。这些高压岩石的变质历史，指示了和显生宙碰撞造山带类似的成因，同时它们很高的温度又明显与显生宙碰撞造山的机制有差别。
2 早前寒武纪条带状铁建造的时代、沉积环境与找矿方向的新认识
通过对在地球早期形成中具有重要地位、并且在地质历史上没有重复的代表性岩石“条带状铁建造(BIF)”的研究，提出华北克拉通条带状铁建造引人注目地与世界其它克拉通地区不同，即主要形成在太古宙而不是早元古代；不仅出现在绿岩
带中，也大量出现在高级变质岩区。这一研究对于早前寒武纪的地质构造、沉积环境和找矿方向都提出了新的看法。3提出华北早前寒武纪陆壳经历了由垂直到横向转变的三阶段构造模式
通过对华北克拉通早前寒武纪重大事件的厘定，提出华北早前寒武纪陆壳的形成和演化经历了由垂直到横向转变的三阶段构造模式：(1) 华北克拉通的地壳主要形成于29－27亿年，增生方式以古老地核为中心垂向生长；(2) 26－25亿年发生微陆块间的拼合，基本形成了现今规模的克拉通。 (3)华北克拉通最强烈的变质事件发生在19-18.5亿年左右，并随后进入华北准地台的地质阶段。（二） 早期大陆壳的结构与成分1 建立了华北早前寒武纪下地壳剖面，具有稳定的高压基性麻粒岩层，代表最下部地壳，比国外等经典前寒武纪下地壳剖面更完整，主要组成是麻粒岩相的中酸性片麻岩及辉长质岩墙（体），其波速和现代下地壳基本相同。
2 提出华北克拉通之下的现今下地壳可能已经部分或大部分被中生代形成的辉长岩下地壳置换。新生代玄武岩中的麻粒岩和石榴石辉长岩捕虏体代表了现代下地壳，它们是以板底垫托形式在深部形成的辉长岩，时代在140－120百万年；还有的捕虏体是中生代强烈叠加变质的前寒武纪下地壳麻粒岩。说明华北东部岩石圈减薄过程中下地壳有大规模置换，由此论述了在岩石圈减薄过程中下地壳的行为与作用。（三）前寒武纪与显生宙变质机制的差异性通过对显生宙造山带的研究，提出前寒武纪与显生宙变质机制具有本质性差异，其主要控制因素是地壳的地热梯度在早期与现代有很大不同，并且在地质历史上不具重复，这也指示了早前寒武纪与显生宙大陆动力学机理是存在差异性的。
他先后参加、主持过国家、中国科学院和国家基金委的多个重大、重点和面上的研究课题，主持和参加过中国与美国、英国、日本、俄罗斯、乌克兰、朝鲜和韩国等国的多个国际合作项目。
他担任9个国家与部门的重点实验室学术委员会副主任、委员；3所大学的兼职教授和美国圣路易斯大学环境科学中心学术顾问；“岩石学报”主编和2个国际学术刊物和10个国内学术刊物的副主编、编委；国际冈瓦纳研究会执行委员（中国委员会主席）、国际榴辉岩委员会委员以及3个中国一级学会的理事、常务理事。
