1992年，加入九三学社。

1992年11月—1994年5月，任中国科学院地球化学研究所副所长。

1997年5月1日，在广州逝世，享年65岁。

孙大中通过对中国前寒武纪基底的研究，总结出中国大陆地壳的地球化学性状、地壳增长方式和主要增长阶段等演化规律，指出中国前寒武纪地质的特点和研究重点。中条山和冀东是他研究前寒武纪地质的两个主要的基地。

1955年，孙大中到中条山进行野外工作，发现了后经勘探证实为中型矿床的庙疙瘩铜矿；1972年，参加了中条山铜矿地质研究工作，使中条山地区前寒武纪地质和铜矿地质的研究取得了新的进展；20世纪80年代末，在中条山进行深入的同位素年代学和地球化学研究。用综合年代学方法建立了该地区前寒武纪年代构造格架，提出用火成岩年代—地球化学作为岩石圈探针的新方法，建立年代地壳结构模式，剖析了构造—热事件和铜矿成矿历史。

1978年—1981年，孙大中开展了“冀东地区前震旦地层划分、对比及其成矿性研究”的工作；20世纪80年代后期，带队进行“冀东太古宙含金岩系”的研究。对早前寒武纪地层，特别是深变质地区地层研究方法进行了有益的探索，分别以“综合地层法”和“构造地层法”建立深、浅变质地层层序。还提出花岗质岩浆侵位也可形成麻粒岩的新观点。

1994年，孙大中在中国科学院广州地球化学研究所成立了可持续发展研究室，建立了广东省资源环境与可持续发展研究中心，为开展可持续发展研究做准备。

截至1997年5月，孙大中编著7部专著（包括合著），发表100余篇中英文学术论文，其中部分论著参考如下：

[1]孙大中，石世民.山西省中条山前震旦系地层及构造[J].地质学报，1959（3）：15.

[2]黄宁生，孙大中.广东省耕地资源的利用问题[J].地球化学，1998，27（4）：7.

[3]胡维兴，孙大中.中条山早元古代铜矿成矿作用与演化[J].地质科学，1987（2）：152-165.

[4]王江海，涂湘林，孙大中.粤西云开地块内高州地区深熔混合岩的锆石U—Pb年龄[J].地球化学，1999，28（3）：8.

[5]孙大中.前寒武时代的新划分和命名[J].矿物岩石地球化学通讯，1989（04）：21-23.

[6]张海祥，孙大中，朱炳泉，et al.赣北元古代变质沉积岩的铅钕同位素特征[J].中国区域地质，2000，19（1）：6.

[7]张海祥，孙大中，朱炳泉，等.赣北元古代变质沉积岩的铅钕同位素特征[J].中国区域地质，2000.

[8]孙大中，胡维兴.中条山前寒武纪年代构造格架和年代地壳结构[M].地质出版社，1993.

[9]甘晓春，李惠民，孙大中，等.闽北前寒武纪基底的地质年代学研究[J].福建地质，1993.

[10]孙大中.前寒武纪地质年代学问题的探讨[J].中国区域地质，1990，000（004）：289-300.

[11]孙大中，杨春亮，白瑾，等.冀东早前寒武地质（摘要）[C]//中国地质科学院天津地质矿产研究所文集（13）.1986.

[12]邱华宁，孙大中，朱炳泉.东川汤丹铜矿床石英真空击碎及其粉末阶段加热^40Ar—^39Ar年龄谱的含义[J].地球化学，1998，000（004）：335-343.

[13]邱华宁，孙大中，朱炳泉，等.东川铜矿床同位素地球化学研究：II.Pb-Pb，~（40）Ar-~（39）Ar法成矿年龄测定[J].地球化学，1997（2）：39-45.

[14]邱华宁，朱炳泉，孙大中.东川铜矿硅质角砾^40Ar—^39Ar定年探讨[J].地球化学，2000（01）：21-27.

孙大中发起并协助广东省人事厅和“两院”（即中国科学院广州分院、广东省科学院）教育处举办“广东省可持续发展高级研修班”，并为研修班讲课。

孙大中对身边的青年人平等对待，共同探讨。培养和锻炼他们独立思考的能力和创新精神，教育青年人要善于接受新鲜事物，勇于开拓。作风要好，为人要正直；经济要清楚，不贪财。在课题研究中，召开以年轻人为主的专题讨论会，并推广这种方法。

孙大中出生在山东威海一个三面环山的小村，家中世代务农，父亲后来经商，母亲操持家务。孙大中在家乡度过幼年，后全家迁居天津。中华人民共和国成立不久，孙大中随父亲到了香港，就读于香港华南中学，一年后返回内地。

“孙大中已有的科学成就，他的业绩，将永载中国科技史册。”（地质学家程裕淇院士评）

“孙大中是中国地质事业的开拓者和奠基人，是地质行业的先驱，为了中国的地质事业贡献了他们的汗水、辛劳甚至是热血乃至生命。”（中国地质调查局评）