В монографии представлен ряд развитых авторами локальных спектроскопических и ЛА-ИСП-МС методик исследования структуры и свойств минералов, их элементного и Lu-Hf, U-Pb, Sr, Sm-Nd изотопного состава, перспективных при решении задач фундаментальной и прикладной физики и химии минерального вещества. Описаны метрологические параметры, рассмотрена процедура выбора и аттестации внутрилабораторных образцов сравнения, проанализированы вопросы применения методик для исследования минералов-концентраторов переходных, редкоземельных и радиоактивных d- и f-элементов и включений в них с пространственным разрешением 1-10 микрометров - электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа, рентгеновской эмиссионной спектроскопии с электронным возбуждением, дифракции обратно-рассеянных электронов, рентгеновской фотоэлектронной, конфокальной рамановской, в том числе температурно-зависимой, инфракрасной, люминесцентной и радиоспектроскопии, а также ЛА-ИСП-МС. Описаны алгоритмы комплексного исследования, в том числе на основе совместного анализа изображений зерен минералов и данных их гиперкартирования разными спектроскопическими методами; отработаны приемы статистического анализа больших массивов данных, получаемых при варьировании температуры наблюдения или координат аналитической точки на зерне. Для U, Th-содержащих циркона, титанита, монацита, апатита получены новые данные о закономерностях радиационного разупорядочения и вторичного преобразования структуры; с привлечением неэмпирических расчетов проанализирована роль Si-, Р- и катионной подрешеток в формировании отклика структуры на радиационное воздействие; определена последовательность преобразований ближнего порядка и электронного строения с ростом накопленной радиационной дозы в масштабе геологических времен. Для минералов шпинели, лизардита и гипса проанализированы эффекты разупорядочения при варьировании химического состава и дегидратации. Намечены перспективы использования локальных спектроскопических и ЛА-ИСП-МС методик для решения минералогических и геохронологических задач. Монография предназначена для минералогов, кристаллохимиков, геохронологов, специалистов в области материаловедения минерального вещества. The monograph presents a number of original local spectroscopic and LA-ICP-MS techniques to study the structure and properties of minerals, their elemental and Lu-Hf, U-Pb, Sr, Sm-Nd isotopic composition, which are promising in solving problems of fundamental and applied physics and chemistry of mineral matter. The metrological parameters are described, the procedure for the selection and certification of intralaboratory reference samples is reviewed. The application of methods for the study of mineral concentrators of transition, rare-earth and radioactive d- and f-elements and their inclusions with a spatial resolution of 1-10 micrometers are analyzed. The methods include electron probe X-ray spectral microanalysis, X-ray emission spectroscopy with electronic excitation, diffraction of back-scattered electrons, X-ray photoelectron and confocal Raman spectroscopy, i. e. temperature-dependent, infrared, luminescence spectroscopy and ESR, as well as LA-ICP-MS. Algorithms for integrated research are described, including those based on joint analysis of mineral grain images and their hypermapping by different spectroscopic techniques. Methods for statistical analysis of large data sets obtained by varying the observation temperature or the coordinates of the analytical point on the grain have been mastered. For U, Th-containing zircon, titanite, monazite, and apatite, new data have been obtained on the regularities of radiation disordering and secondary structural transformation. Using ab initio calculations, the role of Si-, P- and cationic sublattices in the formation of the structure response to radiation exposure is analyzed. The sequence of short-range order and electronic structure transformations with an increase in the accumulated radiation dose in the geological time scale is determined. For spinel, lizardite, and gypsum minerals, the disordering effects with varying chemical composition and dehydration are analyzed. The prospects of using local spectroscopic and LA-ICP-MS techniques to solve mineralogical and geochronological problems are outlined. The monograph is intended for mineralogists, crystal chemists, specialists in materials science and geochronology.
