在国家自然科学基金资助下，中国科学院朱日祥院士开拓性地运用地磁学的理论和方法解决当代重大地球科学问题。他在沉积盆地古地磁定年、地磁极性转换过程、地磁场古强度与地球深部动力学等方面取得了系统性、创新性的成果。

　　地磁极性转换与超静磁带期间古强度研究是目前地球科学的前沿领域，针对地磁场古强度研究的难点，朱日祥提出了一系列创新的实验技术和方法,发现了在白垩纪超静磁带发生之前存在地磁极性倒转频率与古强度变化为负相关，提出了白垩纪超静磁带期间核幔作用处于低能态的重要观点，开拓了地磁学、岩石圈板块构造与地幔动力学综合研究新途径。利用中国黄土沉积物对极性转换期间地磁场变化特征进行了深入系统的实验和理论研究，发现了最近一次地磁极性转换过程是由多次快速倒转构成以及虚地磁极环太平洋分布的规律，提出了快速倒转在时间分布上具有随机性的新观点，被国际同行评价为"极性转换期间地球磁场形态学的重要进展"。解决了陆相沉积物剩磁复杂性和记录地磁场信息不确定性等基本问题，在盆地沉积物定年领域取得创新的成果。首次确定了争论已久的河北泥河湾盆地小长梁和马圈沟旧石器遗址的年代，为认识早期人类走出热带非洲进入欧亚大陆的时代、迁徙路线及其适应环境的能力做出了重要贡献。