下，欧阳自远主要是研究长江中下游铜、铁矿床成矿规律。矿床成因与成矿规律，是当时地质学中前沿性课题。长江中下游地区当时最有名的铜矿是铜官山，就是现在的铜陵市；铁矿主要是大冶铁矿，是武汉钢铁厂的矿石基地。两个矿的规模当时还不大，但他们已经推测到，长江中下游地区肯定是铜矿、铁矿很富的一个地带，对于国家发展钢铁、有色金属工业将会起到十分重要的作用，后来崛起的湖北武钢、安徽铜都即为明证。
还在地质学院读大四时，欧阳自远就听过涂光炽先生的课，对他十分崇拜。涂光炽先生渊博的学识及严谨的治学态度，让欧阳自远受用一生。涂光炽先生先后培养了30多名研究生，他向每一位研究生传授着他治学思想的精髓：“设想要海阔天空，观察要全面细致；试验要准确可靠，分析要客观周到；立论要有根有据，推论要适可而止；结论要留有余地，文字要言简意赅。”
1959年，欧阳自远以优秀的成绩完成了研究生论文。中国科学院地质研究所决定派欧阳自远去苏联科学院留学，师从柯尔任斯基院士，学习矽卡岩型矿床成矿的“双交代理论”。
通过考试和组织考察，确定让他去北京外语学院留苏预备部再强化一年俄语，然后派去苏联留学。在外语学院上课时，连苏联老师都觉得奇怪，怎么一提问题，这个学生回答起来都像是诗一般的语言，其实他们哪里知道，欧阳自远的俄语都是从歌词中学来的。苏联老师欣喜地建议，“您应该学习俄罗斯文学而不是自然科学”。欧阳自远在北京外语学院留苏预备部强化学习俄语四个月，通过了留学苏联的俄语考试。
1960年，虽然欧阳自远去苏联攻读副博士研究生的手续全部顺利完成，出国置装和火车票都已经办好，但是由于中苏关系的分歧明显公开化，最后没有成行。欧阳自远很庆幸，假如去了苏联，便再也没有机会去实现魂牵梦绕的太空梦！真是“祸兮福之所倚”！
$埋头研究
欧阳自远很反对将学生摁在教室里死读书，这样教出来的学生总是缺乏主观能动性。在欧阳自远读书的年代，往往是由老师开出书单，书单上的书目往往是全外文的，学生去图书馆借阅图书，几个月后老师进行考试。考试的形式也是口试，老师天南海北地问各种问题，学生必须在这简短的时间内将自己的准备、见解、分析一一条分缕析地展现给老师。欧阳自远从中获益颇深。
此外，在涂光炽的指导下，欧阳自远几乎钻遍了长江沿岸的各种矿井，1957年至1958年的很多日子，欧阳自远孤身一人，用的都是一张日程表——
每天东方既白，带好一壶水，两个馒头，下到深深浅浅的坑道里。观察矿脉，描述岩层，采集样品。每次还要带着相机下去拍照，当时没有闪光灯，用的是镁光灯，照一张得炸掉一个灯泡。每次下井前，欧阳自远都会在口袋里小心翼翼放好三个灯泡，拍照时反复比较选择角度，保证每炸掉一个灯泡，都能诞生一张有科研价值的照片。
渴了，拧开水壶倒一口；肚皮咕咕响了，这一刻得取下脖子上的毛巾，包着馒头往嘴里送，若不包着，坑道顶上的泥土和矿屑簌簌地往下掉，吃进嘴里得磕掉大牙。
直到倦鸟归林，暮色阑珊，欧阳自远才出现在井上，背上是大包矿石，脸上是汗迹纵横，像是刚刚从山林落叶与泥土中钻出来的一只犰狳。每次回北京，欧阳自远都要拉回十几箱石头。
这期间，欧阳自远还几上九华山，每次去都要住上一个月左右。寺庙林立、香烟缭绕，传说是地藏菩萨得道的九华山，不仅是中国四大佛教名山，在地质地理上也有它独特的地位。听晨钟暮鼓，攀悬崖断壁，欧阳自远查清了九华山花岗岩基，它的每个支脉都有矿藏，长江中下游一带的铜矿、铁矿，多是以九华山为根基延伸出去的。在山岩的叠层和裸露的矿根上，能读出比史前更久远的南方大地的奥秘，让欧阳自远这个刚走进地质学界的年轻人充满了喜悦。
这喜悦，常常化成小油灯上一团橘黄色跳跃的光斑，伴着佛号梵音，欧阳自远写了一篇又一篇关于长江中下游矿藏成因的论文，陆续发表在专业杂志上、在学术会议上宣读，为矽卡岩矿床的理论研究和寻找提供了重要依据，并准确地预测了安徽、湖北、江苏等地储藏有大量的矽卡岩型铜、铁矿藏。
1956年至1958年，欧阳自远还参加了全国稀有元素资源十大基地和寻找急需矿种后备基地的协作大会战。
对于这一段人生道路，除了在艰辛的条件中取得丰厚的研究成果外，欧阳自远只能用两个字来形容：幸运。
彼时的中国正值大跃进时代，超英赶美，一天等于二十年，一切都要为政治服务。在祖国大地风云骤变、玄机莫测的那段岁月中，欧阳自远因为常常在野外出差，幸运地躲过了种种运动。就是回到地质研究所，因初来乍到，一个刚录取不久的研究生，尚没有引起多少人的注意。此外，埋头业务，也难得从业务里倦意地抬起头，即便偶尔驻足抬头看看，目光里对周遭的一切也是一片茫然，茫然中自然