В настоящее время в составе нашей исследовательской группы работают ведущий научный сотрудник, кандидат геол.-минер. наук Марина Федоровна Вигасина (основная специализация – ИК- и КР-спектроскопия минералов), старший научный сотрудник, кандидат геол.-минер. наук Анна Георгиевна Турчкова (экспериментальное исследование свойств микропористых материалов; минералогия щелочных комплексов и поствулканических образований), младший научный сотрудник, кандидат геол.-минер. наук Ирина Александровна Екименкова (минералогия гипергенных образований), инженер, кандидат хим. наук Надежда Васильевна Потехина (Щипалкина) (минералогия поствулканических образований; синтез и кристаллохимия оксосолей; материаловедение), младший научный сотрудник, кандидат геол.-минер. наук Мария Олеговна Булах, аспиранты Андрей Олегович Карпов и Михаил Владимирович Стрельников. В рамках наших тематик выполняют свои магистерские, бакалаврские и курсовые работы студенты кафедры минералогии.

Почему мы выбрали именно такие направления и объекты исследований, и что их связывает между собой? Главное – конечно, широкое разнообразие минерального состава и яркая геохимическая индивидуальность этих геолого-генетических типов вкупе с тем, что очень многие химические элементы, включая весьма редкие, образуют здесь концентрированные формы. При изучении именно таких природных объектов максимально эффективны минералогические методы и подходы.

Кристалл минерала – это, с одной стороны, определенным образом упорядоченная система атомов, обладающая индивидуальными свойствами, а с другой – тот самый элементарный «кирпичик», который лежит в основе строения подавляющего большинства горных пород и руд. Таким образом, современная минералогия оказывается главным связующим звеном между науками о кристаллическом веществе (физика твердого тела, химия конденсированного состояния, кристаллография, кристаллохимия и др.) и науками собственно геологическими, причем это актуально как в фундаментальном, так и в прикладном аспектах. Именно там, где изучение затрагивает главные характеристики минерала как кристаллического тела, сегодня осуществляются самые перспективные проекты с ведущей ролью минералогических работ, и их результаты находят приложение в геологических науках, горнодобывающей отрасли и химических технологиях. Такие комплексные исследования наиболее эффективны при сотрудничестве специалистов в областях физики, химии, кристаллохимии и геологических наук. Это как раз и осуществляется нашей группой: минералогия играет ключевую роль не только как самостоятельная дисциплина со своими задачами и методологией, но и в качестве основного связующего звена между названными науками. Непосредственно в фокусе наших работ находится связка «кристаллохимия – минералогия – геохимия». Наряду с традиционными подходами в генетической минералогии мы активно разрабатываем молодое, очень перспективное научное направление – генетическую кристаллохимию, которое изучает структурные особенности минералов в связи с условиями их образования и преобразования. По этой причине в наших работах важнейшее место занимают исследования, направленные на установление тонких деталей строения минералов. Выявление кристаллохимических закономерностей минералогенеза в пегматитовых, гидротермально-метасоматических, эксгаляционных и гипергенных системах – одна из главных задач наших работ.

В отличие от классической геохимии, изучающей поведение большинства химических элементов, кроме петрогенных, в основном в их рассеянном состоянии, минералогия обычно имеет дело с концентрированными формами элементов, в том числе редких: собственными их минералами, или же такими, где содержание элемента даже в виде примеси может превышать его кларк на несколько порядков. Законы поведения химических элементов в этих двух случаях сильно различаются, и для редких элементов «геохимия концентрированного состояния», которую можно также назвать «минералогической геохимией», объективно выделяется в отдельную ветвь. Этот аспект тоже лежит в поле наших непосредственных научных интересов, включая установление природы геохимических аномалий разного масштаба, возникновение которых связано с резким концентрированием тех или иных редких элементов в нетипичных формах и/или геологических обстановках. Яркими примерами служат изученные нами «ураганные» проявления иттриевой минерализации в гидротермалитах Ловозерского щелочного массива, рубидиевой – в гранитных пегматитах Вороньих тундр (Кольский полуостров), иодидной – в зоне окисления Рубцовского полиметаллического месторождения на Алтае, сульфитной – в гидротермалитах, связанных с голоценовыми щелочными базальтами Айфеля (Германия), арсенатной – в возгонах активных фумарол вулкана Толбачик на Камчатке.

Минералогия немыслима без полевых работ, и им мы уделяем первостепенное внимание. Полевые исследования проводятся ежегодно и охватывают большой круг объектов, расположенных в различных регионах России и за рубежом. Нашей «опорной базой» была и остается Кольская щелочная провинция, и в первую очередь уникальные Ловозерский, Хибинский и Ковдорский комплексы. В число объектов полевых работ вовлечены и другие массивы щелочных пород Карело-Кольского региона (Африканда, Турий мыс, Вуориярви, Сахариок, Гремяха-Вырмес) и Южного Урала (Ильмено-Вишневогорский комплекс). За рубежом главные наши объекты по этой тематике – Илимаусак (Ю. Гренландия), Сент-Илер (Квебек, Канада), Лангезундфьорд-Тведален (Норвегия), Тамазерт (Марокко). Разовые работы проводились на Мариупольском щелочном массиве (Украина), в Гьердингене (Норвегия), Игдлуталике (Ю. Гренландия), Сент-Амабле (Канада), Магнет Ков (Арканзас, США), Маунтин Пасс (Калифорния, США).

Значительная часть наших работ так или иначе связана с щелочными массивами. Хотя щелочные породы составляют незначительную часть земной коры, их геохимическое и особенно минералогическое своеобразие поистине уникально. Здесь установлена четверть от общего количества минеральных видов, известных в природе: более 1400 (!), в том числе свыше 700 собственных минералов редких элементов. Самое широкое видовое и структурное разнообразие минералов связано с постмагматическими производными агпаитовых пород – высокощелочными пегматитами и гидротермалитами. Это делает их оптимальным «полигоном» для исследования особенностей минералогенеза в таких природных системах, где большинство химических элементов, включая очень редкие, формирует собственные фазы. Накопленный, главным образом за последнюю четверть века, богатейший материал по условиям нахождения, химическому составу и кристаллическим структурам минералов высокощелочных комплексов заставляет по-новому взглянуть на многие вопросы геохимии и генетической минералогии литофильных редких элементов в этих системах. Значение щелочной формации и в практическом отношении трудно переоценить. С ней связаны многочисленные крупные, до супергигантских, месторождения апатита, алюминия, железа, литофильных редких металлов (Nb, Ta, Zr, Hf, REE, U, Th, Sr), флогопита и ряда других полезных ископаемых.

В последнее десятилетие возник еще один аспект, привлекающий пристальное внимание исследователей к минералам высокощелочных пород: многие из них рассматриваются как прототипы микропористых материалов нового поколения. Основа кристаллических структур этих соединений – гетерополиэдрические каркасы, в построении которых наряду с тетраэдрически координированными атомами (Si, Al, P, B, Be) участвуют октаэдры, центрированные Zr, Ti, Nb, Zn и др. В современных высокотехнологичных производствах и при решении проблемы нейтрализации токсичных и радиоактивных веществ всё шире используются «цеолиты» данного типа: они выступают как иониты, молекулярные сита, сорбенты, катализаторы исключительной селективности, носители катализаторов, ионные проводники и пр. Расширение диапазона полезных свойств микропористых материалов, в первую очередь силикатных, происходит в значительной мере за счет изучения минералов, среди которых ведущую роль играют новые и редкие виды. В отличие от искусственных микропористых силикатов с гетерополиэдрическими каркасами, образующихся при синтезе как правило в виде тонких и зачастую фазово неоднородных порошков, их природные аналоги дают хорошие монокристаллы, пригодные для рентгеноструктурного и других прецизионных видов анализа.