litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2025-25-2-191-195WPNSLWlitosphere-2269Research ArticleСтатьиArticlesСтруктура и свойства минералов и минералоподобных синтетических материалов: актуальные проблемыStructure and properties of minerals and mineral-like synthetic materials: current problemsВотяковС. Л.VotyakovS. L.

620110; ул. Академика Вонсовского, 15; Екатеринбург

Sergey L. Votyakov

620110; 5 Academician Vonsovsky st.; Ekaterinburg

vsl.yndx@yandex.ruИнститут геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАНРоссияA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RASRussian Federation202504052025252Минералы: строение, свойства, методы исследования191195Copyright © Вотяков С.Л., 20252025Вотяков С.Л.Votyakov S.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/2269

   Основная цель исследований в области строения и свойств минералов, их кристаллохимии и физики – получение фундаментальной информации о реальной атомной и электронной структуре минеральных объектов и физических закономерностях их преобразования под действием внешних факторов (температуры, давления, радиации, химизма окружающей среды).

   Подобная информация является основой для типизации, реставрации условий кристаллизации и эволюции минералов в определенной геологической ситуации; она широко используется при петрогенетических и геохронологических построениях. Подобные исследования актуальны и при разработке природоподобных технологий получения новых перспективных функциональных материалов. Работы в данной области сохраняют свою актуальность и сегодня. Настоящий тематический спецвыпуск продолжает спецвыпуск журнала “Литосфера” № 2, т. 24, 2024 г.; в нем представлено 13 статей в области (1) исследований структуры, кристаллохимии, физики и типоморфизма минералов; (2) отработки методик синтеза и изучения свойств минералоподобных материалов; (3) разработки методов исследования. В статьях настоящего спецвыпуска отражены результаты исследований российских ученых, полученные в данных областях в последнее время.

   The main goal of research in the field of the structure and properties of minerals, their crystal chemistry and physics is to obtain fundamental information about the real atomic and electronic structure of mineral objects and physical regularities of their transformation under the influence of external factors (temperature, pressure, radiation, and environmental chemistry).

   Such information is the basis for typification, restoration of the conditions for mineral crystallization and evolution in a certain geological situation. It is widely used in petrogenetic and geochronological constructions. Such studies are also relevant in the development of nature-like technologies for obtaining new promising functional materials. Research in these areas remains relevant today. This thematic special issue of Lithosphere continues the similar one (“Lithosphere (Russia)”, 2024. Volume 24. No. 2); it presents 13 articles dedicated to the consideration of the following problems: (1) studies of the structure, crystal chemistry, physics and typomorphism of minerals; (2) development of methods of the synthesis and study of the properties of mineral-like materials; (3) development of research methods. The articles of the special issue reflect the results of research by Russian scientists obtained in these areas recently.

структурастроениесвойствоминералкристаллохимияспектроскопиятипоморфизмприродоподобная технологияфункциональный материалstructurepropertymineralcrystal chemistryspectroscopytypomorphismnature-like technologyfunctional materialРабота выполнена в рамках государственного задания ИГГ УрО РАН, тема № 123011800012-9The work was carried out within the framework of the state assignment of the Institute of Geology and Geophysics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, topic No. 123011800012-9ReferencesВотяков С.Л., Краснобаев А.А., Крохалев В.Я. (1993) Пpоблемы пpикладной спектpоскопии минеpалов. Екатеpинбуpг: УИФ Hаука, 236 с.Chashchukhin I.S., Votyakov S.L., Shchapova Yu.V. (2007) Crystal chemistry of chrome spinels and oxythermobarometry of ultramafic folded regions. Ekaterinburg, IGG UrO RAS, 310 p. (In Russ.)Вотяков С.Л., Щапова Ю.В., Хиллер В.В. (2011) Кристаллохимия и физика радиационно-термических эффектов в ряде U-Th-содержащих минералов как основа для их химического микрозондового датирования. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 336 с.Chukanov N.V., Vigasina M.F. (2020) Vibrational (Infrared and Raman) Spectra of Minerals and Related Compounds. Springer, 1376 p.Гольдберг М.А., Крохичева П.А., Хайрутдинова Д.Р., Фомин А.С., Леонов А.В., Баикин А.С., Антонова О.С., Сенцова А.М., Донская Н.О., Баринов С.М., Комлев В.С. (2025) Инжектируемые костные цементы на основе магний-замещенного витлокита, содержащие натрий карбокисметиллцеллюлозу. Литосфера, 25(2), 355-364.Chukanov N.V., Chervonnyi A.D. (2016) Infrared spectroscopy of minerals and related compounds. Springer International Publishing. Switzerland, 1080 p.Давлетшина А.А., Чебыкин Н.С., Замятин Д.А. (2025) Дифракция отраженных электронов в исследовании микродеформаций в зернах циркона из метеоритных кратеров: методические аспекты. Литосфера, 25(2), 309-319.Davletshina A.A., Chebykin N.S., Zamyatin D.A. (2025) Electron backscatter diffraction in the study of microdeformations in zircon grains from meteorite craters: methodological aspects. Lithosphere (Russia), 25(2), 309-319.Еремин Н.Н., Еремина Т.А., Гурбанова О.А. (2025) Октаэдрические и тетраэдрические мотивы в структурной минералогии – ответ природы пятому правилу Л. Полинга. Литосфера, 25(2), 196-211.Eremin N.N., Eremina T.A., Gurbanova O.A. (2025) Octahedral and tetrahedral patterns in structural mineralogy – nature’s answer to L. Pauling’s fifth rule. Lithosphere (Russia), 25(2), 196-211.Желуницын И.А., Михайловская З.А., Вотяков С.Л. (2025а) Импедансная высокотемпературная спектроскопия как метод фиксации начальных стадий фазовых превращений минералов (на примере альмандина из Верхоловской гранатовой копи, Средний Урал). Литосфера, 25(2), 295-308.Goldberg M.A., Krokhicheva P.A., Khayrutdinova D.R., Fomin A.S., Leonov A.V., Baikin A.S., Antonova O.S., Sentsova A.M., Donskaya N.O., Barinov S.M., Komlev V.S. (2025) Injected bone cements based on magnesium-substituted whitlockite, containing sodium carboxymethyl cellulose. Lithosphere (Russia), 25(2), 355-364.Желуницын И.А., Михайловская З.А., Вотяков С.Л. (2025б) Особенности электрофизических свойств гранатов демантоида и андрадита по данным высокотемпературной импедансной спектроскопии: влияние химического состава и фазовых примесей (методические аспекты). Литосфера, 25(2), 281-294Ilyin G.S., Chukanov N.V., Rastsvetaeva R.K., Aksenov S.M. (2025a) Pseudosymmetry and cation ordering in heterophyllosilicates. 1. Refinement of the crystal structure of schüllerite Ba<sub>2</sub> Na(Mn,Ca)(Fe<sup>3+</sup>, Mg, Fe<sup>2+</sup>)2Ti<sub>2</sub> (Si<sub>2</sub> O<sub>7</sub> )<sub>2</sub> (O,F)<sub>4</sub>. Lithosphere (Russia), 25(2), 212-220.Ильин Г.С., Чуканов Н.В., Расцветаева Р.К., Аксенов С.М. (2025а) Псевдосимметрия и особенности катионного упорядочения в гетерофиллосиликатах. 1. Уточнение кристаллической структуры шюллерита Ba<sub>2</sub> Na(Mn,Ca)(Fe<sup>3+</sup>, Mg, Fe<sup>2+</sup>)2Ti<sub>2</sub> (Si<sub>2</sub> O<sub>7</sub> )<sub>2</sub> (O,F)<sub>4</sub>. Литосфера, 25(2), 212-220.Ilyin G.S., Chukanov N.V., Pekov I.V., Yamnova N.A., Rastsvetaeva R.K., Yapaskur V.O., Aksenov S.M. (2025b) Pseudosymmetry and features of cation ordering in heterophyllosilicates. 2. Refinement of the crystal structure of a Ca-containing mineral of the perrotite series. Lithosphere (Russia), 25(2), 221-237.Ильин Г.С., Чуканов Н.В., Пеков И.В., Ямнова Н.А., Расцветаева Р.К., Япаскурт В.О., Аксенов С.М. (2025б) Псевдосимметрия и особенности катионного упорядочения в гетерофиллосиликатах. 2. Уточнение кристаллической структуры Ca-содержащего минерала ряда перротита. Литосфера, 25(2), 221-237.Kaneva E.V., Radomskaya T.A., Dokuchits E.Yu., Shendrik R.Yu. (2025) Frankamenite in charoite rocks of the Murun massif: comparative characterization of green and lilac-gray varieties. Lithosphere (Russia), 25(2), 238-250.Канева Е.В., Радомская Т.А., Докучиц Э.Ю., Шендрик Р.Ю. (2025) Франкаменит в чароитовых породах Мурунского массива: сравнительная характеристика зеленой и сиренево-серой разновидности. Литосфера, 25(2), 238-250.Kaulina T.V. (2010) Formation and transformation of zircon in polymetamorphic complexes. Apatity, Publishing House of the Kola Scientific Center of the RAS, 144 p. (In Russ.)Каулина Т.В. (2010) Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 144 с.Kochubey D.I., Babanov Yu.A., Zamaraev K.I., Vedrinsky R.V., Kreizman V.L., Kulipanov G.P., Mazalov L.N., Skrinsky A.N., Fedorov V.K., Helmer B.Yu., Shuvaev A.T. (1988) EXAFS spectroscopy. Novosibirsk, Nauka Publ., 306 p. (In Russ.)Колесов Б.А. (2009) Раман-спектроскопия в неорганической химии и минералогии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 189 с.Kolesov B.A. (2009) Raman spectroscopy in inorganic chemistry and mineralogy. Novosibirsk, Publishing House of the SB RAS, 189 p. (In Russ.)Кочубей Д.И., Бабанов Ю.А., Замараев К.И., Ведринский Р.В., Крайзман В.Л., Кулипанов Г.П., Мазалов Л.Н., Скринский А.Н., Федоров В.К., Хельмер Б.Ю., Шуваев А.Т. (1988) EXAFS-спектроскопия. Новосибирск: Наука, 306 с.Marfunin A.S. (1974) Introduction to the physics of minerals. Moscow, Nedra Publ., 328 p. (In Russ.)Марфунин А.С. (1974) Введение в физику минералов. М.: Недра, 328 с.Morokhin A.I., Koroleva M.S., Shumilova T.G., Isaenko S.I. (2025) Surface properties of low-copper bournite in dynamics. Lithosphere (Russia), 25(2), 251-262.Морохин А.И., Королева М.С., Шумилова Т.Г., Исаенко С.И. (2025) Поверхностные свойства маломедистого борнита в динамике. Литосфера, 25(2), 251-262.Myasnikova A.С., Shendrik R.Yu., Eliseev I.А., Chachanagova O.I., Fedorov A.M., Nepomniyschikh A.I. (2025) Application of machine learning methods to classify quartzites by chemical composition: the influence of trace elements and geochemical identification. Lithosphere (Russia), 25(2), 320-335.Мясникова А.С., Шендрик Р.Ю., Елиссев И.А., Чачанагова О.И., Федоров А.М., Непомнящих А.И. (2025) Применение методов машинного обучения для классификации кварцитов по химическому составу: влияние микроэлементов и геохимическая идентификация. Литосфера, 25(2), 320-335.Nikiforov I.V., Zhukovskaya E.S., Gosteva A.N., Aksenov S.M., Deineko D.V. (2025) Formation of mine rallike phases in system Sr<sub>9</sub> In(PO<sub>4</sub>)<sub>7</sub> –Ca<sub>9</sub> Ln(PO<sub>4</sub> )<sub>7</sub>. Lithosphere (Russia), 25(2), 336-343.Никифоров И.В., Жуковская Е.С., Гостева А.Н., Аксенов С.М., Дейнеко Д.В. (2025) Формирование минералоподобных фаз в системе Sr<sub>9</sub> In(PO<sub>4</sub>)<sub>7</sub> –Ca<sub>9</sub> Ln(PO<sub>4</sub> )<sub>7</sub>. Литосфера, 25(2), 336-343.Potapov S.V., Sharygin I.S., Medvedev V.Ya., Ivanova L.A., Shcherbakov Yu.D. (2025) Experimental studies on the synthesis of djerfisherite. Lithosphere (Russia), 25(2), 344-354.Потапов С.В., Шарыгин И.С., Медведев В.Я., Иванова Л.А., Щербаков Ю.Д. (2025) Экспериментальные исследования по синтезу джерфишерита. Литосфера, 25(2), 344-354.Shchapova Yu.V., Kissin A.Yu., Chebykin N.S., Votyakov S.L. (2025) Chemical composition, structural features and luminescent properties of Cr-bearing spinel from marbles of the Eastern Slope of the Urals. Lithosphere (Russia), 25(2), 263-280.Скублов С.Г. (2005) Геохимия редкоземельных элементов в породообразующих метаморфических минералах. СПб.: Наука, 147 с.Shchapova Yu.V., Votyakov S.L., Zamyatin D.A., Chervyakovskaya M.V., Pankrushina E.A. (2020) Minerals concentrators of d- and f-elements: Local spectroscopic and LA-ISP-MS studies of composition, structure and properties, geochronological applications. Novosibirsk, Publishing House of the SB of the RAS, 424 p. (In Russ.)Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Щапова Ю.В. (2007) Кристаллохимия хромшпинели и окситермобарометрия ультрамафитов складчатых областей. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 310 с.Skublov S.G. (2005) Geochemistry of rare earth elements in rock-forming metamorphic minerals. St. Petersburg, Nauka Publ., 147 p. (In Russ.)Щапова Ю.В., Вотяков С.Л., Замятин Д.А., Червяковская М.В., Панкрушина Е.А. (2020) Минералы-концентраторы d- и f- элементов: локальные спектроскопические и ЛА-ИСП-МС исследования состава, структуры и свойств, геохронологические приложения. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 424 с.Votyakov S.L., Krasnobaev A.A., Krokhalev V.Ya. (1993) Problems of applied spectroscopy of minerals. Ekaterinburg, UIF Nauka Publ., 236 p. (In Russ.)Щапова Ю.В., Кисин А.Ю., Чебыкин Н.С., Вотяков С.Л. (2025) Примесный состав, структурные особенности и люминесцентные свойства Cr-содержащей благородной шпинели из мраморов восточного склона Урала. Литосфера, 25(2), 263-280.Votyakov S.L., Shchapova Yu.V., Hiller V.V. (2011) Crystal chemistry and physics of radiation-thermal effects in a number of U-Th-containing minerals as a basis for their chemical microprobe dating. Ekaterinburg, IGG UrO RAS, 336 p. (In Russ.)Chukanov N.V., Vigasina M.F. (2020) Vibrational (Infrared and Raman) Spectra of Minerals and Related Compounds. Springer, 1376 p.Zhelunitsyn I.A., Mikhaylovskaya Z.A., Votyakov S.L. (2025b) Electrophysical properties of demantoid and andradite garnets according to high-temperature impedance spectroscopy data: the influence of chemical and phase impurities (methodological aspects). Lithosphere (Russia), 25(2), 281-294.Chukanov N.V., Chervonnyi A.D. (2016) Infrared spectroscopy of minerals and related compounds. Springer International Publishing. Switzerland, 1080 p.Zhelunitsyn I.A., Mikhaylovskaya Z.A., Votyakov S.L. (2025a) High-temperature impedance spectroscopy as a technique for monitoring the initial stages of phase transformations in minerals (exemplified by almandine from the Verkholovskaya garnet mine, Middle Urals). Lithosphere (Russia), 25(2), 295-308.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.