中国科学院广州地球化学研究所（简称“广州地化所”）坚持“四个面向”，聚焦“深地过程与战略资源”和“区域环境与污染防治”两大领域的科技制高点“深地战略资源的形成理论与高效绿色勘查开采新技术”和“先进环境装备与污染防治技术”，主要研究方向包括：深部组成元素分布、深部过程元素循环、深浅耦合资源效应、资源勘查精准预测、环境监测检测装备、污染防治材料与技术、复合污染跨介质协同治理等，开展基础性、战略性、前瞻性研究，将广州地化所建设成为地球科学与环境领域的国际一流科研机构，引领深地科学发展，服务国家战略资源供给安全，支撑粤港澳大湾区环境质量保障。
广州地化所现有深地过程与战略矿产资源、先进环境装备与污染防治技术2个全国重点实验室，资源环境利用与保护、矿物物理与材料研究开发2个广东省重点实验室，化学地球动力学、粤港澳大湾区环境污染过程与控制等2个与香港共建联合实验室。广州地化所现有2个专业一级学科博士后流动站，4个一级学科博士研究生培养点和2个一级学科硕士研究生培养点，设有7个专业博士授权点、11个专业学术型硕士授权点和1个专业工程硕士授权点，共有在站博士后103人，在学研究生580人。
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