早在60年代初期,涂光炽在对我国沉积岩、火山沉积岩中的铀矿床研究后,提出了与现代层控矿床概念相一致的成矿机制,成为我国层控矿床研究的先驱。70年代,涂光炽等在对我国铅、锌、铀、锑、汞、铁等矿种的综合和系统研究基础上,明确提出层控矿床的概念、形成机制和地球化学特征,并在理论上克服了传统成矿理论不是内生就是外生,不是同生就是后生成矿的片面性和绝对化的观点,促进了矿床地球化学的发展,在实践上对矿床的寻找和勘探提供了新的前提与方向。另外,他还反复强调成矿的多成因、多来源、多阶段观点,为层控矿床研究的进!一步深人和发展奠定了良好的基础。
为进一步完善层控矿床新理论,他从1979年起至1986年,亲自组织领导并直接参加了对我国层控矿床地球化学的深人研究和总结。该总结包括了17种矿种的250个矿床,提出了层控矿床的含义、分类、特点与规律,成矿作用,矿物共生组合等10个问题和7条找矿原则,从而形成了我国自己的一套较完整的层控矿床理论。在他的学术思想指导下,由他主编并主要执笔的《中国层控矿床地球化学》专著(共三卷,计150万字),被同行专家誉为“是我国有关层控、矿床及其地球化学的最全面、最系统的总结,也是这方面研究的最新成就”;“在我国矿学及地球化学史上是一部里程碑性的巨著”。这项研究成果荣获1988年国家自然科学一等奖。 同期,涂光炽还提出了富碱侵人岩(包括碱性岩和碱性花岗岩)的新概念,并探讨了华南两个富碱侵入岩带的形成机制与分布规律,对花岗岩类的成矿作用作了新概括,指出它不能只限于结晶分异,而且还应包括热水淋溶、叠加、促使被侵入岩石中成矿元素活化转移等成矿作用在内。除了早已为地质界确认的环太平洋和地中海两大全球性汞锑矿带外,提出了全球第三条巨型永锑矿带—中亚—秦岭带和它的各种特征。对在我国产出的某些矿床,如华南二叠系中滑石矿、大新锰矿、内蒙四子王旗萤石矿等,提出它们属于热水沉积成矿的新见解,强调了改造成矿作用在我国的重要性,并指出现行矿床成因分类的三分法(沉积、岩浆、变质三大类矿床)有其致命弱点,即很难将广泛分布的改造矿床置于其中,故应改为四分法,将改造矿床放在恰当位置。他还提出了矿床也在演化,就像地球、太阳系在演化一样。他多次强调,在我国寻找铁、铀、金等矿床,应从我国实际地质情况出发,不宜生硬地搬运他国经验和类型。
1986年,为了尽快开拓新疆矿产资源,“加速查明新疆北部矿产资源的地球物理、地质、地球化学研究”被列为国家“七·五”期间的重点攻关项目并面向全国招标。当时年已67岁的涂光炽、置自己做了心脏瓣膜置换手术刚1年而不顾,领导科技人员执缨请战,在“北疆主要矿产成矿规律与找矿方向研究”等8个研究课题上中标。3年来,他每年都要抽出一定的时间与科技人员一起到新疆搞野外调查,获取第一手资料。课题还在深人进行,但他对北疆地质发育和地球化学的特征,成矿带划分,某些岩类及矿床形成机理等已提出了新的初步看法。同期,·他还根据国家对黄金的急需,又承担了国家下达的寻找金矿的科研任务。他在过去工作和对西北、华南一些金矿床考察的基础上,提出了我国金矿床不同于世界产金大国的若干地质、地、球化学特征和找矿方向。最近,还首次阐述了正常铅矿床与异常铅矿床产生的不同地质背景;并运用铅同位素特征论述了某些矽卡岩矿床金属的来源。他在自己的业务实践中重视和自觉运用自然辩证法,多次用较多的实例阐述在地学研究中正确思维方法的重要性。在探讨中国大陆地质发育特征和中国层控矿床地球化学等工作中,贯穿着对立统一等辩证法原理。