刘光鼎强调地质、地球物理与地球化学综合研究，领导油储地球物理研究并开拓浅层地球物理工程，以进入国民经济主战场。 刘光鼎于1958年开创中国海洋地质与地球物理事业。1982年完成“中国海地质构造及含油气研究”，在中国近海大陆架地区发现六大新生代沉积盆地及一系列含油气构造。1986—1993年系统整理30年中国洋地质资料，编制中国海区及邻域地质——地球物理系列图及专著（1）系列图（1：5M）（2）图册（1：10M）（3）中国海地质地球物理特征，并探索规律性认识，指出中国海经历了五幕演化史，即前寒武纪陆核形成并向克拉通发展，古生代古陆拼合；而中新生代又经受挤压、改造阶段，板缘聚敛、板内拉张阶段和板缘俯冲、板内沉降阶段。刘光鼎对于中国海进行了长期研究，作出了重大贡献。
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