中国科学院广州地球化学研究所，简称广州地化所，于1993年建立，其前身为1987年建立的中国科学院地球化学研究所广州分部。
中国科学院地球化学研究所于1966年从北京中国科学院地质研究所分设出来在贵阳成立。长期以来，该所在涂光炽院士等老一辈科学家的领导下，建立和发展了我国地球化学和矿物学领域的许多新兴分支学科。1987年中科院正式批准建立中国科学院地球化学研究所广州分部，与1978年建立的原广州地质新技术研究所科技力量共同组成，同时以中国科学院地球化学研究所广州分部和中国科学院广州地质新技术研究所两块牌子运行。
1993年经中国科学院批准地球化学研究所广州分部独立建所，暂以中国科学院广州地质新技术研究所名称运行；1994年经中央编制委批准，中国科学院广州地质新技术研究所正式更名为中国科学院广州地球化学研究所。
2002年初，按照中国科学院关于建立南方海洋科学创新基地的战略部署，与原中国科学院长沙大地构造研究所（1961年成立为中国科学院中南大地构造及地球化学研究室，1978年定名为中国科学院长沙大地构造研究所）异地整合，整体进入中国科学院知识创新工程二期试点系列，仍沿用中国科学院广州地球化学研究所所名。
迁所广州以来的历任所长是：傅家谟(主持广州分部工作）、孙大中（先后主持广州分部及独立建所后的广州地质新技术研究所工作）、赵振华、夏斌、范蔚茗。现任所长是徐义刚研究员。
概况
广州地化所自1993年成为独立建制研究所以来至1998年期间，主要发展有机地球化学、同位素地球化学、岩石学、矿物学和矿物物理学、实验地球化学、遥感地质、经济地质、第四纪地球化学和天体化学等学科。
1999年广州地化所进入中科院定位试点序列，有机地球化学国家重点实验室进入知识创新工程试点一期。根据科研力量的优势积累、国家需求的变化和中科院知识创新工程的总体要求，学科方向逐渐调整为有机地球化学、同位素年代学和地球化学、边缘海地质学、极端环境地质地球化学和成矿动力学，科技创新目标主要集中在海陆岩石圈演化与矿产资源和区域环境与可持续发展两大领域。
2002年初与原长沙大地构造研究所整合进入中科院知识创新工程试点二期，科技创新目标进一步凝练为大陆边缘动力学与矿产资源、海陆相互作用及其环境效应两个主要领域，同时开拓了极端环境地质地球化学（主要是地球深部物质结构与性质和深海地球化学）探索性领域。
整合前的两个研究所在国内外地学界均具有很高的学术地位。在涂光炽、陈国达、傅家谟、谢先德、孙大中等老一辈科学家的领导与带动下，广州地化所取得了一批为国内外认可的研究成果。创立了地洼区构造与成矿学新理论并得到了广泛应用；发展了陨石冲击变质理论，发现了超高压系列新矿物；提出了东部岩石圈强烈减薄的机理、模式和时间限定，系统确证了峨眉山地幔柱的存在。开展了生物标志物研究，为石油天然气勘查提供了评价指标；研制出应用于航空航天领域的耐高温矿物材料；对分散元素矿床、低温矿床和超大型矿床的研究丰富了传统成矿学的理论。对珠三角地区毒害有机污染物的研究，为该区环境保护提供了科学依据；对南海及邻区全球变化响应的研究，丰富了对全球变化的认识；对广东省及各市进行可持续发展水平动态评价研究，为广东省实施可持续发展战略提供了重要的科学依据。
研究所现建有机地球化学国家重点实验室、同位素年代学与地球化学、边缘海地质2个中国科学院重点实验室、资源环境利用与保护、矿物物理与矿物材料研究开发2个广东省重点实验室、与香港大学地球科学系联合建立的“化学地球动力学联合实验室”以及国家大型科学仪器中心—广州质谱中心；设有极端环境地质地球化学、成矿动力学两个重点实验室；为承担国家重大需求任务，2007年中科院批准建立中科院珠江三角洲环境污染与控制研究中心，2008年研究所组建石油天然气与矿产资源研究中心；“有机污染物的区域环境地球化学过程”和“地幔柱动力学及其在华南大陆演化中的作用”2个研究团队获得国家自然科学基金创新研究群体；“岩浆作用与成矿”研究团队获得中国科学院、国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划；“珠江三角洲危害健康的环境毒害物的污染机理与防治技术”和“珠江三角洲人地系统演进与人地关系协调研究”2个研究团队获广东省自然科学基金创新研究团队。
研究所现有正式职工290人，其中：科技人员220人、中国科学院院士1人、俄罗斯科学院外籍院士1人、研究员46人、副研究员77人；国家杰出青年基金获得者14人，百人计划入选者17人, 流动人员614人，其中研究生535人、博士后38人、客座研究人员9人、其他人员32人。此外，广州地化所有２个国家基金委创新群体和１个中科院创新团队。
现有“地球化学”、“矿物学、岩石学、矿床学”、“构造地质学”和“环境科学”4个专业的博士学位授予权，“地球化学”、“矿物学、岩石学、矿床学”、“环境科学”、“第四纪地质”、“构造地质学”、“海洋地质”、“环境工程”和“地图学与地理信息系统”8个专业硕士学位授予权，并设有“地质学”博士后流动站。现有在读博士生约350人，硕士生约195人，在站博士后约48人。
研究所拥有国际先进、国内领先的完备的开展固体地球科学、环境科学研究的测试分析仪器，其中包括地质和环境样品物质成分与物质性质分析、地质年代学测定、矿物结构与形貌观测、高温高压实验模拟等四大系统，为地球科学、环境科学分析测试、观测和实验提供了必要条件。
研究所图书馆目前馆藏期刊500多种6万余册、每年入藏中外文期刊约300种，各类图书约2万余册，地质图、地形图近2万幅；目前已开通了Elsevier、Springer、ACS、维普中文科技期刊全文数据库、ISI Web of Knowledge等20多种网络数据库。
主办地学核心学术期刊《地球化学》和《大地构造与成矿学》。目前是广东省矿物岩石地球化学学会和广东省可持续发展协会的挂靠单位。
经过20多年的积累与优化，广州地化所已经初步形成了学科结构相对合理，研究机构与支撑平台相对配套的科研结构与组织体系，建立和发展成为我国地球化学、环境科学研究和人才培养基地。与美国、加拿大、澳大利亚、英国、法国、德国、俄罗斯、印度和日本等国家以及台湾、香港和澳门地区的著名大学和研究机构保持有长期的学术交流与合作研究。
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