陆地表层是水圈、生物圈、大气圈、土壤圈和岩石圈集中作用的部位，因而运用地球系统科学的思想开展研究是科学解释陆地表层复杂系统的关键。陆地表层系统研究尺度向微观和宏观两个方向扩展，借鉴和使用相邻学科的数据采集、数据分析方法和技术成为发展的潮流，从而推动了陆地表层系统研究的不断深化。
地球科学二处的资助范围为：地质学、地球化学与环境地质学。
地质学学科（含环境地质学）
地质学（含环境地质学）是关于固体地球组成、结构及地球演化历史的知识体系。现代地质学不仅要阐明固体地球的结构、物质组成、控制物质转换的机制以及由这些物质记录的地球环境和生命演化历史，而且要揭示改变固体地球外层的营力和改造地球表层的过程，并运用地质学知识探明可供利用的能源、矿产资源和水资源以及揭示地质过程与人类活动的关系。
板块构造理论的建立，使人类对地球的认识发生了革命性的飞跃；而对大陆内部更为复杂的动力学过程的探索，已成为板块构造理论深化和发展的重要方向。近年来地幔柱理论的兴起，使得探讨固体地球的深部活动与表层现象的联系成为科学前沿。获取和分析数据能力的提高，已成为推动地质学发展的重要驱动力：高精度、原位、实时的地球物质成分和结构分析方法的完善，增强了对地球物质组成及演化历史的约束能力；地震、遥感及卫星探测技术的发展，使人们对地球构造的认识更为完整和精确；GIS和GPS技术提高了地质填测图的水平并实现了对地壳运动、地震、火山活动的实时监测；计算机技术使科学家能对重要地质过程进行模拟和预测；大陆科学钻探技术、高温高压实验技术等，拓展了地质学家的研究对象。以地球系统科学为核心的地球科学研究新趋势和为经济社会可持续发展服务的强烈应用需求，使地质科学的研究思路、研究方式和方法都发生了重大变化。层圈相互作用和界面过程的研究理念得到加强；地质学家获取地球演化历史记录的积累，使其逐渐介入对未来地球环境发展趋势的预测；矿物资源和化石能源的形成规律与探测理论，以及人类活动影响下的全球变化、环境问题和地质灾害研究已成为地质学家面临的重大科学挑战；生命活动在地质过程中重要作用的发现，使地质学与生命科学更为密切交叉，形成了生物地质学等快速发展的新领域。
地质学研究鼓励发挥自身特色，充分利用相关行业部门积累的基础资料，立足于野外和现场观察的基础理论研究；鼓励引进数学、物理学、化学和生物学等相关学科的概念、理论、技术和方法，探讨地质科学问题；鼓励在我国地质学研究地域优势基础上，开展国际合作，以全球视野推动地质学理论发展；鼓励年轻人勇于探索，积极申请项目，促进人才成长。
地球化学学科
地球化学是研究地球乃至天体的化学组成、化学作用及化学演化的学科，主要运用元素、分子和同位素的示踪与定年理论和方法，着重研究地球历史时期各圈层和人为作用强迫下地球表层系统中化学元素和化学物质的分布分配、集中分散、迁移转化规律。现代地球化学研究的特点是：①研究对象从地球深部的物质组成和化学作用发展到不同圈层及其界面之间的相互作用，重视地球深部过程和内部结构的宏观研究与地球化学性质和时空演化的高分辨高灵敏度研究的结合，重视板块构造演化与化学地球动力学研究的结合；②由于地球化学在认识地球系统化学演化机理上的独特性，地球表层系统的环境地球化学和生物地球化学过程研究已经成为本学科的重要研究领域；③研究方法和技术从静态的半定量描述转向动态的定量模拟，更加注重对四维时空演化规律的研究；④既注重对过去长时间尺度古老地质事件的重建，也关注短时间尺度地质作用和对未来的预测；⑤在地球环境变迁与表生作用研究中重视自然过程与人为作用的叠加，重视地球的化学作用与生物作用研究的结合。
本学科的资助战略是：既要促使地球化学内部不同分支领域的协调发展，鼓励地球化学基础理论的研究和模型的建立，又要保证对行星和地球演化、生态环境变迁、生命起源和演化等地球科学前沿领域的广泛支持，并重视有重要应用前景的矿产资源、能源和水资源、灾害的基础研究。鼓励以地球化学为先导，开展与环境科学、生态学、生物科学以及地球科学其他学科的交叉研究。
