成秋明院士创立了地质过程奇异性理论、非线性矿产定量预测理论与方法体系。他发现成矿、地震、火山等复杂地质事件质量和能量密度普遍具有分形分布规律，提出了“分形密度”新概念，建立了“密度-尺度”分形模型，推导了度量复杂地质过程中物质超常聚集与能量巨量释放强度的“奇异性指数”，研发了复杂背景与叠加异常分离、弱信息提取和多源信息融合等新技术，实现了奇异性事件结构、规律和过程的定量表征与模拟，以及覆盖区和深部矿产定量预测，开辟了地学大数据分析的新领域。
