如果在當下，準確地定位馬生明的研究領域，應歸為勘查地球化學學科范圍。但翻看他的履歷，他從1984年12月畢業于長春地質學校，分配到物化探所工作至今。在工作過程中，他從未間斷學習，從中專讀到博士，跨越了找礦、地球化學、水資源等多個專業學科。這一路走來，從更多方向打開了他思考和解決問題的思路，讓他獲得了更多的成長機會和空間。
　　馬生明，1963年6月生，遼寧本溪人，中國共產黨黨員，教授級高工（二級），博士，博士生導師。他先后主持科技部科技支撐計劃項目、國土資源部行業科研專項、地質礦產調查項目等20項，發表論文80余篇，獲國土資源科學技術二等獎1項。30余年來，他結合國家需求和發展需要，潛心鉆研，孜孜不倦，在環境地球化學異常形成機理、勘查區成礦潛力評價、覆蓋區地球化學勘查等方面取得了創新性成果。
　　提出“元素相關關系法”
　　區域地球化學調查結果顯示，城鎮及其周邊土壤中存在著重金屬元素異常，引起社會和公眾的普遍關注，也給地球化學科學家提出一系列問題——這些異常是怎樣形成的？生態效應如何？需要地球化學家圍繞土壤重金屬元素異常查證和評價方法技術研究這一主題，同時針對目前環境地球化學調查和評價工作中亟待解決的問題，拓展思路，開創性地開展試驗研究工作。
　　在土壤垂直剖面上，異常通常表現為兩種主要形式：表層累積型和連續型。表層累積型異常的組分基本來自于人類活動釋放產物，至少部分Hg異常與辰砂礦物有關，此類辰砂礦物是在表生條件下通過土壤微生物的參與形成的，部分Cu、Pb、Zn、As等重金屬元素異常與煤燃燒或礦石冶煉過程中產生的“微球?！奔按盆F礦、黃鐵礦等有關。而連續型異常多為自然成因，以區域性Cd異常為代表，Cd含量與土壤中細粒級物質組成相關。
　　馬生明通過系統的試驗研究，提出了確定環境地球化學異常組分基準值的方法“元素相關關系法”，即利用重金屬元素與土壤中常量元素含量間的相關性，判斷異常成因類型。由此判斷，城鎮周邊土壤Hg異常與表生條件下生物作用形成的辰砂礦物有關。
　　辰砂和“微球粒”等的發現，為城鎮及其周邊環境地球化學異常成因及其形成機理研究提供了新的思路，建立起了人類活動-大氣污染-土壤污染間的成因聯系，促進了環境地球化學、環境礦物學等領域的進步和發展。異常生態效應評價研究結果顯示，異常組分存在形態是控制異常生態效應的根本因素。在此基礎上，他研究制定了區域土壤生態地球化學評價標準，為土壤重金屬異常生態效應評價提供了參考基準。
　　同時，他根據辰砂和“微球?！钡陌l現提出，“當污染的土壤的重金屬元素呈‘微球?！嬖跁r，并不會產生過多的危害。”他嘗試著通過一些途徑來驗證。這也恰好印證了謝學錦院士曾在他的一片論文中提出的觀點：在勘查地球化學發展史上另一個重大的轉折點，是勘查地球化學今后的目標不僅是解決礦產資源問題，更要在環境監控、治理上做文章，不僅著眼于局部的礦山環境，更要著眼于全國乃至全球的環境生態系統調查。
　　創新性提出多維異常體系
　　勘查地球化學是通過對各種自然介質（如巖石、土壤、水系沉積物、湖積物、水、氣體和植物等）中化學元素及其同位素的含量分布進行系統測量，并研究其空間分布特征、演化規律和遷移、富集變化規律，及其與各種地質過程、地質特征和區域成礦作用之間的關系，主要為區域地質找礦、成礦預測、基礎地質研究提供基礎地球化學資料。
　　上個世紀70～80年代，這個學科發展了一些較完善的地球化學勘查程序。它們的基本思路是：運用高效率的地球化學勘查方法，在廣大面積內進行廣泛的勘查，縮小找礦靶區，然后用效率較低、但能較精確圈定礦化范圍的方法開展工作。這種做法可以用盡可能少的人力、物力和時間，找到有經濟價值的礦床。
　　從2006年開始，為了更好地服務深部找礦需求，馬生明帶領他的團隊，以拓展地球化學勘查指標為主線，在40余個（實驗區）礦床上系統開展了元素富集貧化特征、富集貧化規律、異常分布狀況和控礦地球化學條件等研究。
　　通過研究，馬生明發現，在熱液成因有色金屬成礦系統中，存在著多屬性地球化學異常，既有微量元素，也有常量元素，甚至還有同位素；既有成礦元素、成礦伴生元素，又有礦化劑元素；既有親石分散元素、稀有元素，還有稀土元素；既有正異常，又有負異常，成礦信息極其豐富。由此拓展了地球化學勘查指標類型。通過系統梳理、集成、概括上述不同屬性地球化學異常的成礦指示作用，他將此創新性地提升為深部礦預測地球化學勘查應用基礎理論，即“多維異常體系”。
　　“根據現有研究成果，多維異常體系包括元素負異常、礦化劑元素（S）異常、礦化劑元素（S）與Fe和成礦元素協同平衡、成礦與伴生元素異常、惰性組分等異常體系?！瘪R生明介紹說。
　　其實，要理解這個復雜的理論融合后的研究結果，或許可以通俗解釋為，其中既包含了成礦的時間定位，也包含成礦的空間定位。其中每種屬性的異常，都是由一系列具有內在聯系的單元素異常構成。
　　試驗案例證實，在多維異常體系理論指導下，圍繞勘查區或已知礦深部“是否具備成礦可能、如果具備成礦可能礦體賦存在哪、怎么找”等地質找礦中最關鍵的核心問題，從成礦前提、成礦強度、成礦物質、成礦機制和成礦環境等多個層面獲取地球化學信息，遞進地評價勘查區成礦潛力，預測找礦方向，達到提高預測可靠性和準確性的目的。
　　多維異常體系理論，系統探討了礦床中各屬性異常體系的空間分布特點及其成礦指示作用，構建了試驗礦床礦致異常結構模式。以異常結構模型為核心，提出了深部礦地球化學勘查方法技術；根據元素的帶出、帶入特征及其遷移量的空間變化規律，探討元素遷移方向即熱液流動的方向，進而指示找礦方向。
　　多維異常體系理論與方法的提出，開啟了地球化學勘查新模式。更直觀地說，就是能夠更快更好地指導找礦。
　　目前，利用元素負異常界定熱液成礦系統邊界、利用S含量及其異常判斷勘查區成礦強度和成礦前景等實用型技術正在經歷實踐檢驗。
　　引進研發土壤熱磁組分測量方法
　　運積物覆蓋區礦產勘查是世界礦產勘查界急需突破的瓶頸，在這種背景下，運積物覆蓋區地球化學勘查理論方法創新成為研究的熱點和前沿，土壤熱磁組分測量方法應運而生。
　　土壤熱磁組分測量最初是由前蘇聯A.H.波戈留波夫等人在上世紀70年代提出的。
　　在土壤物質組成成分中，普遍存在著一種非晶質鐵錳（氫）氧化物，這種物質與成礦指示元素關系密切，而且這種物質有一個特性，就是經過熱處理后可以轉變為具有較強磁性的晶質鐵錳氧化物，比磁化系數大為提高，利用磁選方法就可以將晶質化的鐵錳氧化物從土壤中分離出來，成礦指示元素也同時被分離出來。對其進行分析測試，可明顯提高地球化學異常襯度，達到強化礦化異常信息的目的。這也恰恰是土壤熱磁組分測量方法的基本原理。
　　2007年，該方法被馬生明引進并開展系統試驗研究。馬生明在河北北部半干旱低山、內蒙古東部半干旱草原、新疆東部干旱戈壁荒漠、青海柴達木南緣干旱盆地等景觀區進行示范研究。結果表明，土壤熱磁組分測量將覆蓋層中的Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、W、Mo等元素的異常強度提高一倍以上，而且異常穩定重現，顯示出該方法廣泛的適用性和有效性。
　　青海野馬泉試驗區沖洪積層厚度大于100米，土壤熱磁組分測量在已知勘查區內異常明顯，證明了方法的有效性，同時在勘查區外圍發現了范圍和強度更大的多元素組合異常，為進一步的勘查工作指明了方向。土壤熱磁組分測量方法有效推進了覆蓋區找礦難題的破解。
　　歷經十余年的發展和積淀，在馬生明的帶領下，物化探所已經構建起穩定的礦產勘查地球化學理論方法研究團隊，培養博士4人，碩士17人，為后備地質人才培養做出了應有貢獻。

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