В 2006 году лаборатория укомплектовывается более современным оборудованием – сканирующим электронным микроскопом Jeol JSM-6480LV (Япония) с энерго-дисперсионным INCA Energy-350 и кристалл-дифракционным INCA Wave-500 (Oxford Instrument Ltd., Великобритания) спектрометрами. Последнее техническое переоснащение лаборатории, благодаря Программе развития Московского государственного университета, было осуществлено в 2014 году. Был получен и запущен электроннозондовый микроанализатор Superprobe JXA-8230 (фирмы Jeol, Япония), сочетающий функции растрового электронного микроскопа высокого разрешения (до 5 нанометров) и высокоточного рентгеноспектрального микроанализатора, являющегося самым современным представителем класса оборудования для микроанализа и имеющего уникальные характеристики прецизионности и производительности. Данная модель, уже используемая в зарубежных университетах и научных центрах, не имеет аналогов в России и осваивается впервые.
В настоящее время лаборатория оснащена сканирующим электронным микроскопом JSM-6480LV (установленным в 2006 году) и электронно-зондовым микроанализатором Superprobe JXA-8230 (установленным в 2014 году).
В настоящее время в лаборатории работают: зав. лабораторией - доктор геол.-минер. наук Зиновьева Нина Георгиевна, ведущий научный сотрудник - кандидат геол-минер. наук Япаскурт Василий Олегович (зам. зав. лабораторией), старший научный сотрудник, кандидат геол-минер. наук Щербаков Василий Дмитриевич, ведущие инженеры - Гусева Елена Владимировна, Коротаева Наталья Николаевна и Марущенко Любовь Ивановна , инженер Кошлякова Наталья Николаевна .
Современное оборудование лаборатории позволяет исследовать структуру поверхности образца, особенности состава, слагающих его фаз, получать карты распределения элементов, изучать структурные взаимоотношения минералов с параллельным проведением экспрессанализа с использованием энерго-дисперсионного и кристалл-дифракционного спектрометров.
|
Изображение, выполненное в режиме вторичных электронов, позволяет увидеть форму кристаллов, изучить особенности их поверхности.
Кристаллы атакамита (Cu2Cl(OH)3) из возгонов фумарол 2-го конуса вулкана Толбачик (п-ов Камчатка).
|
Изображение, выполненное в режиме отраженных электронов, дает возможность оценить фазовый состав вещества (чем светлее фаза, тем выше ее средний атомный номер).
Пироксен (темно-серое) - оливиновая (светло-серое) колосниковая хондра обыкновенного хондрита Рагули Н3.8. Белое - камасит и троилит, черное внутри хондры - стекло. |
|
Изображение в рентгеновском излучении при сканировании по поверхности образца получается за счет изменения интенсивности характеристического рентгеновского излучения заданной длины волны или величины энергии интересующего нас элемента. Участки с высокой концентрацией исследуемого элемента в пределах площади сканирования будут на изображении почти белыми, места с менее высокими концентрациями - серыми, а те места, где элемент отсутствует, - черными. Построение карт распределения элементов помогает понять структурные взаимоотношения фаз различного состава, что является ключом к решению различных петрологических задач.
Ниже приводятся микрофотографии дунитового ксенолита в андезитах конуса Близнецы Шишейского вулканического комплекса на Камчатке.
|
|
|
Изображение, выполненное в режиме отраженных электронов |
SiKa |
AlKa |
|
|
|
CrKa |
FeKa |
Изучение взаимоотношений дунитового ксенолита (внизу) |
|
с вмещающими его андезитами (наверху) позволило выявить реакционную зональность, развивающуюся на их границе и наличие двух резко отличающихся по составу и парагенезису шпинелей (Cr-Spl-1: Сr/(Cr+Al) ~ 19 и Cr-Spl-2: Сr/(Cr+Al) ~ 60) внутри дунитового ксенолита. Цвета соответствуют цвету фаз на диаграмме количественного минерального состава. |
|
|
Качественный анализ позволяет проводить идентификацию элементов спектров неизвестного вещества, а количественный - определять состав обнаруженных фаз.
Организация работы лаборатории.
Прибор эксплуатируется в три смены (по 4 часа). Четыре дня в неделю отведены для учебно - научных работ студентов, аспирантов, научных сотрудников и преподавателей. Использование приборной базы лаборатории организовано таким образом, что ею пользуются не только сотрудники и студенты кафедры петрологии (43% времени), но и сотрудники других кафедр факультета (30%) и других факультетов МГУ (27%), причем 65% времени работают студенты и аспиранты. Количество научных публикаций, курсовых, дипломных и диссертационных работ, аналитическую базу которых составляют выполненные в лаборатории анализы, трудно сосчитать.
Один день в неделю выделен на проведение исследований по научной тематике лаборатории и методических работ сотрудников. Ими подготовлены спецкурс для студентов кафедры петрологии "Основы электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа", читаемый в настоящее время Зиновьевой Н.Г. и спецкурс "Локальные методы исследования вещества", читаемый в настоящее время Япаскуртом В.О. и Зиновьевой Н.Г.
Научное направление.
|
Более 20 лет научной тематикой лаборатории является космическая петрология - научное направление, созданное академиком А.А.Маракушевым и развиваемое сотрудниками лаборатории О.Б.Митрейкиной, Н.Г. Зиновьевой и Л.Б.Грановским. Принципиально новый подход к исследованию природы эндогенной активности Земли и происходящих на ней процессов состит в том, что их изучение надо начинать, как минимум, с познания законов образования Солнечной системы. Была выдвинута гипотеза, что "планеты Земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) на заре своего существования были планетами-гигантами, подобными Юпитеру и Сатурну, имевшими мощную газовую оболочку, утерянную со временем под действием солнечного ветра". Впоследствии это было подтверждено открытием звездно-планетных систем аналогичных Солнечной, но более молодых, в которых околозвездные планеты (типа планет Земной группы) еще сохранили свои гигантские размеры. |
Это открытие позволило объяснить существование расплавного флюидно-металлического земного ядра и природу эндогенной активности Земли на протяжении четырех с половиной миллиардов лет.
В основу теоритических построений было положено сравнительное исследование метеоритов, земных и лунных пород, проводимое научными сотрудниками лаборатории. Детальное петрологическое изучение главных типов метеоритов в сочетании с экспериментальным исследованием процесса хондритообразования выявило специфику процесса магматической дифференциации в родительских телах метеоритов, подтверждающую гипотезу магматической природы формирования хондритов на ранних стадиях становления их родительских планет. Особое внимание нами уделялось исследованию алмазной минерализации метеоритов, где впервые было обнаружено присутствие в метеоритном веществе высокобарного граната (пиропа) и показан механизм алмазообразования в родительских телах метеоритов разного типа. Основные достижения исследований внедрены как в общий курс "Петрография с кристаллооптикой", так и в разделы спецкурсов " Локальные методы исследования вещества ", "Петрология алмазоносных пород”. Главные результаты научных исследований сотрудников лаборатории опробированы на многочисленных отечественных и международных симпозиумах, опубликованы в более чем в 100 печатных работах, среди которых монография "Космическая петрология" (Маракушев и др., 2003), подготовлена к защите докторская диссертация Н.Г. Зиновьевой «Петрология обыкновенных хондритов» (2001).