Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геологический институт Российской академии наук

Лаборатория физических методов изучения породообразующих минералов

Состав лаборатории

Должность Фамилия, Имя, Отчество Телефон
Заведующий лабораторией, Главный научный сотрудникСАВИЧЕВ Александр Тимофеевич959-35-09
Ведущий инженерГОРЬКОВА Нина Валентиновна959-34-91,
959-35-06
Главный научный сотрудникДРИЦ Виктор Анатольевич953-67-40
Ведущий инженерМИХЕЕВ Вадим Викторович959-35-68
Ведущий инженерПОКРОВСКАЯ Елена Валентиновна959-35-69
Ведущий научный сотрудникСАХАРОВ Борис Александрович959-35-09
Ведущий инженерСМИРНОВА Татьяна Викторовна959-35-06
* Для телефонных номеров без кода города подразумевается код Москвы (495).

 

  1. Савичев Александр Тимофеевич – зав. лабораторией, кандидат физ.-мат. наук; тел. 595-35-09, 959-34-91, к. 340, 227


Область научных интересов

  • Спектроскопия плазмы: спектральные методы диагностики оптически прозрачной и непрозрачной плазмы, математическое и программное обеспечение решения обратных задач спектроскопии.
  • Лазерная диагностика плазмы: абсорбционные и рефрактометрические методы диагностики плазмы.
  • Кондуктометрия плазмы: диагностика кондуктометрии зондированием плазмы ВЧ магнитным полем.
  • Сильноточные самосжатые разряды: динамика и излучение.
  • Сильноточные электронные пучки: генерация и диагностика.
  • Атомно-абсорбционный анализ: пламенные и электротермические методы анализа редких и рассеянных элементов в горных породах.
  • Эмиссионная спектрометрия с индукционно-связанной плазмой: анализ редких и редкоземельных элементов в горных породах.
  • Рентгенофлуоресцентный анализ:
  • кристалл-волновые и энергодисперсионные методы;
  • анализ породообразующих элементов в горных породах и почвах, анализ микроэлементов в горных породах и почвах, анализ зольных микро- и макроэлементов в растениях;
  • математическое и программное обеспечение по обработке рентгеновских спектров: вычисление фонового излучения, учет наложения спектральных линий;
  • математическое и программное обеспечение по решению уравнений связи: метод фундаментальных параметров, метод стандарта-фона, методы математической регуляризации с введением реперных элементов.

Всего А.Т. Савичевым опубликовано более 80 научных работ.

  1. Дриц Виктор Анатольевич – главный научный сотрудник, доктор геол.-мин. наук, профессор; тел. 953-67-40, к. 418

Основные направления научной деятельности

Общие научные проблемы

  • Определение реальной кристаллической структуры минералов с учетом всех нарушений периодического и однородного строения кристаллов представляет собой общую научную проблему. При решении этой проблемы основное внимание уделяется однозначной интерпретации экспериментальных данных, полученных для одного и того же образца с помощью комплекса современных методов физики твердого тела.
  • Определение реальной кристаллической структуры минералов, образовавшихся в различных геологических обстановках, используется для установления взаимосвязей между кристаллической структурой, химическим составом и условиями образования и преобразования изучаемых минералов. Выявление природы дефектов, их содержания и характера распределения применяется для анализа динамики и структурного механизма фазовых преобразований минералов.

Конкретные научные проблемы

  • Разработка и развитие новых методик рентгеновской дифракции от слоистых структур, содержащих различные типы дефектов (смешанослойность, дефекты упаковки, изоморфизм, двойникование и т.д.).
  • Применение компьютерного моделирования дифракционных эффектов для анализа природы дефектов упаковки в различных филлосиликатах и других слоистых и псевдослоистых минералах (каолинитах, смектитах, иллитах, глауконитах, углеродах и т.п.)
  • Выявление природы рентгеновских дифракционных эффектов от смешанослойных структур, различающихся по числу слоев разного типа, их содержанию и характеру распределения. Расчеты рентгенограмм от различных полуупорядоченных смешанослойных структур для идентификации и структурного анализа природных смешанослойных минералов, включая глинистые минералы, филломанганаты, полупроводники и т.д.
  • Разработка новых подходов к интерпретации дифракционных картин, полученных методами микродифракции электронов (SAED) и дифракции электронов от косых текстур (OTED). Выработка дифракционных критериев для использования SAED в качестве независимого метода структурного анализа плохоокристаллизованных минералов с неизвестными структурами. Такие подходы были широко использованы для определения кристаллической структуры многих новых или плохоокристаллизованных минеральных разновидностей (точилинит и точилинитоподобные минералы, разновидности валериита, трехцепочечные силикаты, разновидности тодорокита и т.д.). Разработка математического формализма для моделирования двумерного распределения интенсивностей рефлексов на электронограммах косых текстур, полученных от агрегатов тонких пластинчатых микрокристаллов с совершенной трехмерной периодичностью или с дефектами упаковки. Этот подход был использован для прецизионного уточнения кристаллических структур тонкодисперсных диоктаэдрических слюд различного химического состава.
  • Разработка новых методологических подходов к интерпретации данных спектроскопических методов. Создана новая методология интерпретации мессбауэровских спектров Fe3+-содержащих диоктаэдрических 2:1 слоистых силикатов. Основным фактором, ответственным за наблюдаемые изменения квадрупольного расщепления Fe3+ являются различные катионные окружения Fe3+ - октаэдра. Получена однозначная идентификация полос поглощения в ИК спектрах тонкодисперсных слюд различного состава в области колебаний ОН-групп. Выявлены основные факторы, определяющие частоту полос поглощения ОН-групп, связанных с катионными парами разного типа; разработана методика количественного анализа области валентных колебаний ОН-групп.
  • Развитие структурной минералогии и кристаллохимии филлосиликатов и глинистых минералов. Анализ структурных и химических особенностей минералов, сформировавшихся в различных геологических обстановках континентов и океанов. Определение индикаторных кристаллохимических особенностей минералов и минеральных ассоциаций, сформировавшихся в данной геологической обстановке. Установление соотношений между кристаллической структурой, химическим составом и условиями образования и преобразования глинистых минералов.
  • Изучение динамики и структурного механизма фазовых преобразований минералов и, в частности, смешанослойных минералов на разных стадиях диагенеза и начальной стадииметаморфизма, а также гидротермальных изменений.
  • Интерпретация термических эффектов диоктаэдрических филлосиликатов; изучение структурного механизма преобразования этих минералов при дегидроксилации.
  • Определение дифракционных критериев для различения политипных (1М и 3Т) и полиморфных (tv и cv иллиты) модификаций диоктаэдрических слюд, а также иллитов, содержащих чередующиеся цис- и транс-вакантные 2:1 слои (cv/tv-иллиты). Использование этих критериев показало, что природные иллиты должны характеризоваться не только политипной модификацией и природой дефектов упаковки, но и распределением катионов по цис- и транс-октаэдрам. Разработана методика интерпретации природы дифракционных эффектов от иллитов и иллит-смектитов, состоящих из чередующихся транс-вакантных и цис-вакантных слоев. Предложен метод полуколичественного определения содержания слоев разного типа.
  • Развитие и применение методики увеличения трехмерной упорядоченности смешанослойных минералов и определения основных структурных особенностей 2:1 слоев и межслоевых промежутков. Применение этой методики позволяет различать иллит-смектиты, состоящие из идентичных 2:1 слоев или чередующихся tv и cv слоев. В сочетании с компьютерным моделированием дифракционных эффектов от смешанослойных моделей эта методика позволяет различать NH4-содержащие иллит-смектиты с чередующимися К- и NH4- содержащими межслоями или с межслоями, имеющими идентичный К- и NH4- состав
  • Развитие структурной минералогии и кристаллохимии плохоокристаллизованных марганцевых минералов. Определение структуры и химического состава новых и малоизученных марганцевых минералов с помощью комплекса дифракционных (XRD, SAED, аналитическая TEM) и спектроскопических (XANES, EXAFS) методов. Разработка дифракционных и спектроскопических критериев для идентификации разновидностей этих минералов. Создание рациональной классификации гидроксидов марганца. Структурная химия филломанганатов, содержащих примесные катионы (Co, Ni и т.д.). Методика идентификации нерегулярных смешанослойных бузерит-асболанов. Структурное изучение синтетических филломанганатов, содержащих различные межслоевые катионы или состоящих из чередующихся несоразмерных слоев различного химического состава.
  • Структурное изучение плохоокристаллизованных гидроксидов железа с помощью дифракционных и спектроскопических методов.

 

  1. Дайняк Лидия Геннадиевна – старший научный сотрудник, кандидат геол.-мин. наук, тел. 959-35-12, к. 336.

Основные направления научной деятельности

  • Диоктаэдрические калиевые слюды и их тонкодисперсные слюдистые минералы (фенгиты, иллиты, глаукониты, селадониты, лейкофиллиты) являются важными породообразующими минералами, и их структурные и кристаллохимические особенности используются в качестве индикаторов физико-химических условий образования и преобразования этих минералов в осадках и горных породах.
  • Двумерное распределение изоморфных октаэдрических катионов в филлосиликатах является важной характеристикой их реальной структуры. Одним из эффективных путей в решении этой проблемы является комбинирование методов ИК- и мессбауэровской спектроскопии, которые чувствительны к локальным катионным группировкам.
  • Разработано новое приближение для интерпретации мессбауэровских спектров Fe3+- содержащих диоктаэдрических филлосиликатов. В методике предполагается, что наблюдаемые вариации квадрупольных расщеплений Fe3+ определяются разнообразными локальными катионными окружениями Fe3+-октаэдра.
  • Разработано новое приближение для интерпретации квадрупольных дублетов Fe2+ в мессбауэровских спектрах диоктаэдрических 2:1 филлосиликатов в терминах локальной структуры.
  • Для предсказания индивидуальных квадрупольных расщеплений для Fe3+ и Fe2+ в зависимости от локального катионного окружения использованы эмпирическое уравнение и корреляции между экспериментальными квадрупольными расщеплениями и катионным составом локальных окружений с их вероятностями, соответственно.
  • Разработана вычислительная программа для моделирования двумерного распределения октаэдрических катионов в диоктаэдрических 2:1 филлосиликатах, удовлетворяющего результатам разложения мессбауэровского спектра. Программа использует информацию о катионном распределении на одномерном уровне, обеспечиваемую интегральными оптическими плотностями ИК-спектров в области валентных колебаний ОН-групп.

  1. Звягина Белла Берковна - старший научный сотрудник, кандидат геол.-мин. наук; тел. 959-35-12, к. 336.

Основные направления научной деятельности

  • Изучение взаимосвязей между кристаллической структурой, химическим составом и условиями образования и преобразования минералов, в частности, слоистых силикатов.
  • Интерпретация инфракрасных (ИК) спектров диоктаэдрических 2:1 слоистых силикатов (слюд, смектитов, смешанослойных минералов) в области валентных и деформационных колебаний ОН групп на основе разложения спектров и соотнесения индивидуальных полос поглощения с различными типами пар октаэдрических катионов, связанных через ОН-группу; применение спектроскопических данных для реконструкции двумерного катионного распределения в структурах диоктаэдрических 2:1 слоистых силикатов на уровне ближнего порядка.
  • Структурное моделирование диоктаэдрических 2;1 слоистых силикатов на основе набора регрессионных уравнений, связывающих их структурные характеристики и химический состав.
  • Политипия и полиморфизм слюд; идентификация политипных и полиморфных модификаций диоктаэдрических слюд с помощью порошковой рентгеновской дифракции.

  1. Салынь Альфред Леонидович - старший научный сотрудник, кандидат геол.-мин. наук; тел. 959-35-68, к. 126

Основные направления научной деятельности

  • Применение рентгеновских дифракционных методов к изучению реальной структуры минералов; особое внимание уделяется развитию комплекса компьютерных программ, предназначенных для обработки экспериментальных рентгеновских дифракционных данных образцов минералов (а также инфракрасных и термических данных анализа) с целью получения более информативных и гарантированных данных о фазовых превращениях и тонких структурных особенностях важных, но недостаточно изученных минералов, таких как глаукониты, иллиты и иллит-смектиты.

Публикации: приблизительно 50 научных статей, изданных в России и в международных научных журналах; одна монография (в соавторстве). Список научных публикаций прилагается.

Конференции: участник многих национальных Конференций по изучению минерального сырья рентгеновскими методами.

  1. Сахаров Борис Александрович - ведущий научный сотрудник, кандидат геол.-мин. наук; тел. 959-35-09, к. 340

Основные направления научной деятельности

  • Развитие и применение методов рентгеновской дифракции и методик исследования реальной кристаллической структуры тонкодисперсных и плохоокристаллизованных минералов. Особое внимание уделяется анализу кристаллохимических особенностей, смешанослойности и дефектов упаковки в филлосиликатах, глинистых минералах, гидроксидах Mn и Fe и т.д.
  • Разработка алгоритмов для создания компьютерных программ для моделирования рентгеновских дифракционных зффектов от неупорядоченных слоистых структур. Особое внимание уделено физическому смыслу каждого параметра, описывающего модель. Такие программы позволяют рассчитывать дифракционные картины для смешанослойных моделей и моделей, содержащих дефекты упаковки с различным содержанием слоев разного типа и/или дефектов упаковки и различным характером их распределения. Рассчитанные и экспериментальные дифракционные эффекты сравниваются не только по положениям, но и по профилю и интенсивностям рефлексов.
  • Разработка метода моделирования дифракционных картин от одного и того же образца, подвергнутого разным обработкам (насыщению разными обменными катионами, гликолированию, нагреванию и т.п.) (мультипрепаратный метод). Принцип метода заключается в том, что каждая обработка образца представляет собой независимый тест статистической структурной модели. Таким образом для одного и того же образца в рамках одной т и той же структурной модели рассчитанные рентгенограммы должны соответствовать экспериментальным при различных обработок образца.
  • Применение компьютерных программ и мультипрепаратного метода позволило выявить: природу дефектов упаковки в глауконитах; структуру различных смешанослойных минералов (иллит-смектит, иллит-смектит-вермикулит, иллит-тобелит-смектит-вермикулит, каолинит-монтмориллонит, каолинит-иллит-вермикулит, хлорит-сапонит, хлорит-бертьерин, асболан-бузерит и т.д.); реальную структуру и кристаллохимические особенности различных минералов (вермикулит, бертьерин, корренсит, ферригидрит, ферроксигит, бирнессит, бузерит и др.)
  • Определение структурных и кристаллохимических характеристик смектитов, смешанослойных иллит-смектитов и иллитов и механизмов их структурных преобразований в различных геологических обстановках.

 

  1. Рябов Иван Дмитриевич – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук; тел. 951-30-44, к. 308, Ст.3

Основные научные направления

  • Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) в минералах и их синтетических аналогах

Общее число публикаций: более 40

  1. Горькова Нина Валентиновна – инженер-исследователь; тел. 959-34-91, к. 227.

  1. Карпова Галина Васильевна - ведущий инженер; тел. 959-35-06.

  1. Покровская Елена Валентиновна – инженер-исследователь; тел. 959-35-69.

  1. Соколова Алла Леонидовна – главный специалист; тел. 959-35-69.
  1. Степанов Сергей Сергеевич – главный электроник; тел. 959-35-09, 959-34-91

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, тел.: +7 (495) 953-18-19, факс: +7 (495) 951-04-43