《中国黄土中的纳米矿物》以高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、X射线粉晶衍射为主要研究手段，着重从纳米尺度揭示中国黄土中风尘来源和成壤自生磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿的微观结构、形貌特征、赋存状态，解析黄土中各种铁氧化物之间的转化关系和成因，建立土壤中纳米铁氧化物研究方法，从成因矿物学角度确立磁性矿物形成-磁化率-古气候的内在联系，解释古土壤磁化率增强机制。还首次揭示中国黄土风成沉积序列中大量存在纳米棒状方解石和凹凸棒石，比较系统地研究了纳米棒状方解石、凹凸棒石的矿物学特征、成因及其在黄土高原地表和风成沉积剖面中的分布规律，探讨了纳米棒状方解石、凹凸棒石的古气候指示意义。