1952年7月张本仁大学毕业，不久南京大学推荐他到当时刚成立的北京地质学院做研究生，师从苏联专家学习。到地质学院后，立即参加了学校组织的为期一个月的俄语速成班学习，由于他采用了俄语英语语法的类比法，学习成绩优秀，结业时已能借助字典阅读俄语专业书，当然开始时速度非常慢。分配到矿物教研室后，他在参加教学准备的同时，还加入了翻译俄文矿物学教科书的行列。1953年1—8月学院派他与另外7位年轻教师到哈尔滨工业大学研究生班参加强化俄语学习。返校后，由于苏联专家尚未来华，于1953学年张本仁分别承担了地质矿产专业和石油地质专业56届本科生的矿物学实验课程。1954年6月，他正式在苏联专家В.
А. Токарев教授（博士）指导下，开始了研究生课程学习与题为“湖南临湘县桃林铅锌矿床矿物学”的研究生论文工作，1956年5月通过论文答辩，以优秀成绩毕业，并留矿物教研室任教。1956年7月至1957年7月苏联专家Латыш来矿物教研室讲授地球化学课程及指导研究生，张本仁承担了他的专业翻译任务。1958—1959年，学校又派张本仁参加中、苏科学院合作研究队，从事白云鄂博铁稀土矿床多学科研究，他独立地完成了部分研究任务。所以自大学毕业到50年代末的近8年的时间内，他主要是在学习和接触前苏联的地质科学和地球化学。
在此期间，结合上述向苏联专家学习及同苏联专家共事和合作研究的实践，他较系统地阅读了前苏联地球化学及相邻学科的经典著作和重要代表性著作，诸如，费尔斯曼《地球化学》四卷集、《能量地球化学》、《地壳的化学》、《景观地球化学》、《同位素地质学》、有关Коржинский交代作用理论的著作、《岩浆期后热液矿床》、《硫化物矿床氧化带》等，以及相当数量的有关期刊文献。这使他对当时苏联地球化学学派的学术思想与地球化学主要分支发展的状况有了基本的了解。这些知识构成了张本仁后来形成自己地球化学学术思想的主要来源之一。
