Основные научные направления

1. Разработка новых методических подходов для интерпретации экспериментальных данных, полученных дифракционными, спектроскопическими и термическими методами

Разработка новых методов, методик и компьютерных программ для моделирования экспериментальных дифракционных картин от слоистых структур, содержащих разнообразные дефекты (ошибки упаковки, смешанослойность, разное распределение катионов по доступным структурным позициям и т.п.).
Разработка дифракционных критериев, позволяющих различать полиморфные и политипные модификации диоктаэдрических слюд, состоящих из 2:1 слоев с транс- и/или цис-вакантными октаэдрами.
Разработка новых подходов, повышающих эффективность электронографического метода косых текстур для проведения структурных исследований.
Выявление дифракционных критериев, позволяющих проводить определение структуры новых или плохо изученных минералов, используя микродифракцию электронов в кинематическом приближении.
Разработка новых методик интерпретации ИК-спектров диоктаэдрических 2:1 слоистых силикатов в области валентных и деформационных колебаний ОН- групп.
Разработка новой методологии для интерпретации Мессбауэровских спектров Fe3+- и Fe2+-содержащих диоктаэдрических 2:1 слоистых силикатов.
Создание компьютерной программы для реконструкции такого двумерного распределения изоморфных катионов в структуре диоктаэдрических слоистых силикатов, которое удовлетворяет экспериментальным данным, полученным для данного образца различными спектроскопическими и дифракционными методами.
Разработка новых подходов к интерпретации термических эффектов, связанных с процессами дегидрации и дегидроксилации диоктаэдрических слоистых силикатов. Изучение механизма структурных преобразований в процессе дегидроксилации и установление природы структурносвязанной воды в межслоях слюд. Анализ возможности использования термических эффектов для идентификации особенностей структуры индивидуальных 2:1 слоев.
Разработка методов определения структурных формул сосуществующих глинистых минералов, включая смешанослойные фазы, с учетом химического анализа и спектроскопических данных.
Разработка методики количественного фазового анализа глин, содержащих как периодические вдоль оси с* так и смешанослойные минералы.

2. Определение реальной структуры минералов

Определение структуры новых и плохо изученных высокодисперсных минералов.
Определение и анализ форм проявления фазовой, структурной и химической неоднородности минералов и их ассоциаций. Установление природы дефектов упаковки в таких минералах как каолиниты, слюды, хлориты; изучение смешанослойных структур методом моделирования экспериментальных дифракционных картин; реконструкция распределений изоморфных катионов в структурах 2:1 слоистых силикатов с учетом ближнего и дальнего порядка.
Анализ политипного разнообразия определенных групп слоистых минералов (хлоритов, гидроталькито-подобных, бернессито-подобных и т.п.).
Обобщение оригинальных и литературных данных по уточнению кристаллической структуры слоистых силикатов. Установление взаимосвязей между структурными параметрами и катионным составом различных политипных модификаций слюд, хлоритов, каолинитов. Создание алгоритма и программ для определения атомных координат и межатомных расстояний в структурах слюд и хлоритов по известному их катионному составу и параметрам ячеек.

3. Изучение структурных механизмов и динамики образования и преобразования минералов – индикаторов геологических процессов и обстановок

Определение индикаторных структурных и кристаллохимических особенностей минералов и их ассоциаций, сформировавшихся в определенных геологических обстановках.
Разработка геокристаллохимической классификации породообразующих слоистых силикатов и глинистых минералов (смектитов, слюд, хлоритов, корренситов и разнообразных смешанослойных минералов).
Установление кристаллохимической специфики минералов – продуктов вторичного изменения континентальных и океанических базальтов.
Установление кристаллохимической специфики глинистых минералов и их ассоциаций, сформировавшихся в контрастных физико-химических условиях аридного и гумидного климата, и в особенности на разных стадиях эвапоритовой седиментации.
Изучение структурных и кристаллохимических особенностей постседиментационного преобразования смешанослойных иллит-смектитов в нефтематеринских породах.
Изучение кристаллохимических особенностей, структурного механизма и динамики преобразований иллит-смектитов на разных стадиях диагенеза-катагенеза. Выяснение роли органического вещества, адсорбированного на поверхности глинистых частиц.
Анализ возможных взаимосвязей между особенностями распределения частиц по размерам и механизма их роста. Моделирование распределения частиц по размерам в условиях их роста по закону пропорционального эффекта и созревания по Освальду в открытых и закрытых системах. Модификация методики определения распределения частиц по размерам на основе анализа профиля базальных отражений. Полученные результаты использовать для моделирования роста смешанослойных иллит-смектитов в процессе иллитизации смектитов.

4. Структурная минералогия и кристаллохимия природных и синтетических окислов и гидроокислов марганца и железа

Определение структуры и химического состава малоизученных марганцевых, Fe-Mn и железистых минералов почв, кор выветривания, озерных отложений, океанических конкреций, микроконкреций и корок.
Создание рациональной классификации марганцевых минералов со слоистыми и тоннельными структурами.
Изучение асболанов с несоразмерными структурами и высоким содержанием Ni и Co.
Структурное и кристаллохимическое исследование синтетических аналогов природных филломанганатов. Изучение механизма сорбции и определение локализации тяжелых металлов в их структуре.
Изучение природы структурных модуляций и сверхпериодичности в структуре природных и синтетических филломанганатов.
Систематический вывод политипных модификаций слоистых марганцевых минералов с установлением дифракционных критериев для их идентификации.
Анализ форм проявлений фазовой, структурной и химической гетерогенности синтетических и природных филломанганатов, сформировавшихся в разных физико-химических условиях (при высоких и низких рН, в температурном интервале от 0 до 1000оС, в присутствии в растворе катионов тяжелых металлов и т.п.).