Академия
Академик Вотяков Сергей Леонидович

05 мая

Академик Вотяков Сергей Леонидович

75 лет

Персональная страница

Сергей Леонидович Вотяков родился 5 мая 1950 года в Свердловске.

В 1973 году окончил физико-технический факультет Уральского политехнического института по специальности «экспериментальная ядерная физика», в 1976 году — аспирантуру в Уральском политехническом институте. Далее весь трудовой путь — в Институте геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого УрО РАН: в 1997–2011 гг. возглавлял лабораторию физических и химических методов исследования, в 2011–2016 гг. — директор Института, далее — главный научный сотрудник лаборатории физических и химических методов исследования Института, научный руководитель центра коллективного пользования (ЦКП) УрО РАН «Геоаналитик».

В 2001–2010 гг. — профессор кафедры общей и молекулярной физики физического факультета Уральского государственного университета им. А.М. Горького (в последующем Уральского федерального университета им. первого президента России Б.Н. Ельцина).

Кандидат физико-математических наук с 1976 года, доктор геолого-минералогических наук с 1989 года, член-корреспондент РАН c 2003 года, академик РАН с 2011 года — Отделение наук о Земле.

Академик С.Л. Вотяков — известный учёный-материаловед, внёсший вклад в развитие современных представлений о минеральном веществе, в развитие спектроскопии минералов — нового научного направления в области наук о Земле. Специалист в области физики минералов и материаловедения природных и природоподобных веществ, спектроскопии и кристаллохимии. Под его руководством проводятся фундаментальные и прикладные исследования в области наук о Земле: изучение химического состава, физических свойств и структуры природных и синтетических материалов (минералов, пород, руд, разнообразных химических соединений, техно- и биогенных объектов).

С.Л. Вотяковым заложены основы экспериментальной и теоретической физики минералов и её использования в разнообразных прикладных работах петpологической, геохронологической, геоэкологической, геоархеологической и биомедицинской направленности. Его работы внесли существенный вклад в решение фундаментальной проблемы — анализа явления дефектообразования на микро- и наноуровне в минералах и его использования как основы для реставрации условий их кристаллизации и эволюции в определённой геологической (биоэкологической) ситуации. Под его руководством отработан и внедрён в лабораторную практику ряд аналитических методик и разработок.

С.Л. Вотяков убеждён, что науки о Земле — одна из наиболее интегрированных областей человеческих знаний, соединяющая в себе и физику, и химию, и науки о жизни.

Научные интересы С.Л. Вотякова:

- Исследование свойств акцессорных минералов-концентраторов d- и f-элементов; их спектроскопическая типизация, реставрация условий кристаллизации и эволюции в определённой геологической ситуации; локальные методы исследования изотопного состава и датирования минералов-геохронометров, комплексирование с их локальными спектроскопическими исследованиями.

• Изучение ультрадисперсного состояния минеральных образований — микро- и наноструктуры минералов.

• Анализ радиационных явлений в минералах в связи с проблемами геохронологии и ретроспективной дозиметрии.

• Разработка способов получения новых функциональных материалов — аналогов природных минералов, разработка природоподобных технологий в материаловедении на основе исследований в области физики минералов.

• Разработка аппаратурных и методических приёмов и подходов, аттестация стандартов, развитие методов обработки больших массивов экспериментальных спектроскопических данных.

• Теоретические исследования и построения в минералогии: моделирование атомного, электронного строения и свойств минералов, дефектов их структуры, закономерностей преобразования под действием внешних факторов — температуры, давления, радиации и др.

• Исследование свойств антропогенных (техногенных) минералов как основы для экологических построений, картирования и мониторинга.

• Изучение биоминеральных образований (современных и ископаемых) для решения задач палеонтологической, археологической и медицинской физики минералов.

Основные научные результаты в области физики минералов обобщены в серии статей и монографий С.Л. Вотякова с соавторами: «Спектроскопия цирконов: свойства, геологические приложения» «Проблемы прикладной спектроскопии минералов», «ЯГР-спектроскопия хромшпинелидов и проблемы окситермобарометрии хромитоносных ультрамафитов Урала», «Квантово-химические расчёты в минералогии», «Кристаллохимия хромшпинели и окситермобарометрия ультрамафитов складчатых областей», «Физико-химические характеристики ископаемых костных остатков млекопитающих и проблема оценки их относительного возраста», «Морфологические структуры твёрдых тканей зубов человека», «Кристаллохимия и физика радиационно-термических эффектов в ряде U-Th-содержащих минералов как основа для их химического микрозондового датирования», «Минералы-концентраторы d- и f- элементов: локальные спектроскопические и ЛА-ИСП-МС исследования состава, структуры и свойств, геохронологические приложения».

С.Л. Вотяковым с соавторами исследованы процессы, стимулированные радиацией и термобарохимическими воздействиями; выполнены исследования в области теоретической физики минералов, моделирования их атомного, электронного строения, физико-химических свойств и процессов дефектообразования; результаты фундаментальных исследований использованы в петpогенетических построениях, в геоэкологии, в биомедицинских приложениях и др.

Научная деятельность

Рост, свойства и особенности кристаллохимии минерала и синтетических соединений со структурой циркона. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, определены условия раствор-расплавного, гидротермального и твёрдофазного роста минералов ряда циркон-гафнон-ксенотим; интерпретирована природа их окраски и люминесценции; показано, что оптические свойства минералов связаны с точечными дефектами структуры, обусловленными взаимным растворением этих минералов, с примесными элементами подгруппы железа, палладия, платины и редких земель, с кислородными вакансиями и неустойчивыми валентными состояниями катионов решётки; тип и концентрация точечных дефектов, их терморадиационные свойства определяются составом и температурой среды кристаллизации и режимом посткристаллизационных отжигов и облучений минерала; предложен новый рентгенолюминофор. Установлены параметры электронного строения и особенности химической связи в кристаллическом и радиационно-повреждённом цирконе при малых, средних и высоких дозовых нагрузках; рассмотрена атомная и электронная структура примесных ионов U, Pu, ряда элементов группы железа, вакансионных дефектов радиационно-повреждённого циркона и продуктов его фазового разделения (оксидов Si и Zr); показано, что электронное строение трёхкоординированного О в цирконе имеет ряд особенностей по сравнению с мостиковым О в кварце, что обусловливает повышенную радиационную и химическую стабильность циркона. Для цирконов кимберлитов Якутии, Архангельской области и Тимана доказано уникальное сочетание минералого-геохимических и спектроскопических параметров (высокая стерильность и исключительная кристалличность матрицы, яркое проявление собственных центров люминесценции; присутствие ион-радикалов, стабилизированных водородом, наличие высокотемпературной термостимулированной люминесценции с высвечиванием через титановые центры свечения); это служит основанием для использования их в качестве индикаторов кимберлитового магматизма. На этой основе разработан цирконовый метод для решения вопросов, сопряжённых с кимберлитами; он опробован для цирконов уральской алмазоносной провинции; показано, что на Среднем и Южном Урале, включая его западный и восточный склоны, нет кимберлитов, подобных якутским, архангельским и тиманским. Монография С.Л. Вотякова с соавторами «Спектроскопия цирконов: свойства, геологические приложения» (издательство Наука, 1988 г.) была одной из первых книг по физике циркона, в ней содержалось много оригинальных результатов, основанных на экспериментальных исследованиях этого минерала.

Кристаллохимия хромшпинели. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, выполнена обработка и интерпретация мессбауэровских спектров Fe в хромшпинелях основных уральских и ряда сибирских массивов ультрамафитов; создана уникальная база данных образцов; реализованы новые подходы для обработки и аппроксимации спектров, основанные на анализе функции распределения сверхтонких параметров; выполнен анализ влияния на них ближнего, среднего и дальнего порядка; исследована температурная динамика изменения спектров; проанализированы факторы, определяющие нарушение стехиометрии по катионам (частичное обращение структуры, неоднородность минерала на микро- и наноуровне, кластеризация ионов Fe, Cr и др.); проанализирована энергетика образования дефектов и параметры локальных искажений структуры шпинелей при изоморфных замещениях; исследована электронная структура, карты электронной плотности и эффективные заряды в чистых шпинелевых миналах и с примесными ионами Fe3+; показано, что для высокохромистых рудных альпинотипных хромшпинелей реализуется частичное обращение структуры, отклонения распределений катионов от статистических с образованием кластеров предраспадного состояния; определены закономерности вариаций параметров мессбауэровских спектров ионов Fe при вариациях состава и степени обращения. С использованием методов оливин-хромшпинелевой окситермобарометрии, основанных на мессбауэровских данных по кристаллохимии Fe, выполнены оценки Т-fO2-состояния ультрамафитов; полученные результаты в сочетании с петролого-геохимическими данными позволили проследить эволюцию вещественного состава и условий формирования ультрамафитов складчатых областей и связанного с ними хромитового оруденения, начиная с этапа магматического деплетирования и заканчивая метаморфическими процессами в континентальной коре.

Кристаллохимия минералов серпентиновой группы. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, выполнено комплексное исследование кристаллохимии минералов серпентиновой группы из уральских массивов ультрамафитов (их состава, структуры, свойств, электронного строения, состояния ионов Fe, нарушения стехиометрии по воде); проведена обработка и интерпретация мессбауэровских спектров Fe в этих минералах; показано, что в лизардитах содержание воды существенно отличается от стехиометрического; её недостаток (избыток) связан с особенностями изомоpфизма ионов Fe3+ в октаэдре и депротонизацией ближайших ОН-групп; рассмотрена связь особенностей кристаллохимии с условиями гидратации пород; показано, что степень окисления Fe, и соотношение ионов IVFe3+/VIFe3+, непостоянна и в рамках массива монотонно возрастает с ростом степени серпентинизации пород; выполнено моделирование атомного и электронного строения дефектов в минералах серпентиновой группы: одиночных примесей Fe3+ и Al в октаэдрах и тетраэдрах, а также парных дефектов (Fe3+ + Fe2+); проанализировано изменение структуры, химической связи в слоях и межслоевых взаимодействий в серии природных лизардитов, антигоритов и хризотилов.

Физика ископаемых биоминералов: костные остатки Четвертичного периода и проблема оценки их относительного возраста. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, проведены комплексные исследования состава и структуры ископаемых костных тканей млекопитающих из зоогенных отложений карстовых полостей Урала; реализован комплексный подход для исследования интегральных (локальных) изменений состава и структуры ископаемых биоминералов при фоссилизации; показано, что при этом происходит перераспределение макро- и микроэлементов, изменение схем вхождения микропримесей в решётку; зафиксированы эффекты гидролитической деградации органических компонентов и преобразования неорганической составляющей (деструкция, увеличение пористости, бактериальное разложение, разложение первичной структуры и образования вторичных минералов); проанализирована форма и размеры гранулоподобной структуры фрагментов; в ряду «верхний → средний → нижний слой захоронения» параметры функции распределения размера гранул закономерно изменяются, что свидетельствует о направленном преобразовании костной ткани с возрастом захоронения; исследованы свойства термохимических органических ион-радикалов; показано, что их свойства — индикатор процесса фоссилизации. Проведены оценки степени упорядочения неорганической компоненты костных остатков, ионности химической связи, содержания и межпозиционного рапределения карбонат-ионов, что позволило выделить до шести стадий фоссилизации костных остатков плейстоценового и голоценового возраста, для каждой из которых характерен определённый диапазон содержания и типа органики, накопления микроэлементов, что позволяет проводить оценки относительного возраста остатков. Выделены три типа местонахождений остатков млекопитающих: синхронные, гетерохронные и сильно-гетерохронные; выполнены оценки степени возрастной однородности ископаемых остатков малой массы отложений Четвертичного периода, «смешанных» фаун холодных эпох плейстоцена.

Физика физио- и патогенных биоминеральных образований человека. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, показано, что степень минерализации (степень упорядочения структуры) биоапатитов зубной и костной ткани значительно варьирует, что фиксируется по содержанию и терморадиационным свойствам примесных карбонатных ион-радикалов; параметры спектров последних в биоапатитах из определённой экологической ситуации — вещественно-цифровая основа для легенд экологических карт, в том числе карт радиационных воздействий на организм человека. Выполнен анализ влияния геоэкологических условий и техногенных воздействий (в частности, облучения в зоне Восточно-Уральского радиационного следа), на происходящее в организме человека физио- и патогенное минералообразование, на формирование микроэлементного состава, структуры и свойств костных и зубных тканей при патогенных процессах различной этиологии (при дегенеративных изменениях костных тканей, обусловленных коксартрозом, при повышенной стираемости зубов, при радиационной деструкции и др.). Совместно с коллегами-медиками предложены, запатентованы и внедрены в практику новые способы диагностики и лечения ряда патологий.

Спектроскопия карбонатов. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, показано, что паpаметpы аналитических линий примесных ионов Mn2+ на спектрах карбонатов зависят от состава и степени совершенства их структуры, микропримесного состава и отклонения от стехиометрии; предложена спектроскопическая схема типизации карбонатов; зафиксированы ион-радикалы, связанные с рассеянным существенно преобразованным органическим веществом в биокарбонатной матрице (без применения схем его специального концентрирования); проведено моделирование электронного строения, степени ионности-ковалентности связи, а также структурных и электронных параметров примесных дефектов в карбонатах.

Кристаллохимия и физика минералов-геохронометров. В материалах, изложенных в серии публикаций, посвящённых данному направлению, усовершенствована методика микрозондового анализа U-Th-содержащих минералов; выполнено исследование кристаллохимии, радиационного разупорядочения и проблемы замкнутости U-Th-Pb-системы монацита, уранинита, циркона и др. на примере проб из ряда геологических объектов Урала и Сибири. Показано, что изучение состава, изоморфизма и спектроскопических свойств минералов — необходимые этапы, предшествующие химическому датированию минерала и создающие основу для выявления возрастной гетерогенности (полихронности) зёрен; выполнено компьютерное моделирование атомной и электронной структуры U-Th-содержащих минералов, а также степени их радиационного повреждения; проведено обоснование новых подходов и совершенствование обсчёта аналитических геохронологических данных на основе исследования временной эволюции модельной U-Th-Pb-системы: разработана методология и созданы программные продукты для расчёта значений Th/Pb- и U/Pb-возраста; проведены химические датировки сосуществующих уранинита, торита, торианита, коффинита и монацита из ряда уральских и сибирских объектов, в том числе и биминеральные; полученные данные сопоставлены с изотопными; отмечено удовлетворительное согласие результатов; показано, что классический метод химического датирования и сегодня не утратил своей перспективности на фоне широко используемых изотопных подходов.

Минералы-концентраторы d- и f-элементов: локальные спектроскопические и ЛА ИСП-МС исследования состава, структуры и свойств, геохронологические приложения. Материалы, изложенные в серии публикаций, посвящённых данному направлению, расширяют круг сведений о физико-химических свойствах минералов-концентраторов переходных, редкоземельных и радиоактивных d- и f-элементов (циркона, монацита, титанита, шпинели, апатита и др.). В основе работы в данном направлении — микроаналитические in situ методики исследования состава, структуры и свойств минералов с пространственным разрешением от единиц до десятков микрометров: ЛА-ИСП-МС анализ микроэлементного и изотопного U-Hf, U-Pb, Sr, Sm-Nd состава, микрозондовый анализ, рамановская, люминесцентная, ИК-Фурье, рентгеновская фотоэлектронная и эмиссионная спектроскопия, электронный парамагнитный резонанс, метод дифракции отражённых электронов. В серии работ и монографии детально освещены вопросы, связанные с развитием перечисленных методик исследования; описаны их метрологические параметры; рассмотрена процедура выбора и аттестации внутрилабораторных образцов сравнения; проанализированы вопросы их апробации и применения при решении задач фундаментальной и прикладной физики и химии минерального вещества, а также в области геохронологической проблематики.

С.Л. Вотяковым с соавторами отработаны методики и проведены комплексные исследования дефектной структуры и физических свойств минералов разных классов (природных и синтетических, био-, техно- и антропогенных); созданы модели, изучены механизмы образования и распада дефектов их решётки. Прослежена динамика изменения дефектности структуры минералов при различных термодинамических и радиационных воздействиях в природных и модельных условиях, предложены механизмы образования и преобразования дефектов, установлена их связь с физико-химическими свойствами и средой формирования минералов. Под руководством С.Л. Вотякова коллективом сотрудников и учеников отработаны методики, в том числе микроаналитические in situ для исследования состава и дефектности минералов. На основе использования комплекса методик рамановской, люминесцентной, ИК-, рентгеновской фотоэлектронной и эмиссионной спектроскопии, радиоспектроскопии, ЛА-ИСП-масс-спектрометрии и др. проведены экспериментальные исследования pеальной дефектной структуры и физических свойств минералов разных классов (природных и синтетических, био-, техно- и антропогенных); созданы модели, изучены механизмы образования и распада дефектов их решётки; исследованы явления и процессы, стимулированные радиацией и термобарохимическими воздействиями; выполнены исследования в области теоретической физики минералов, моделирования их атомного, электронного строения, физико-химических свойств и процессов дефектообразования; результаты фундаментальных исследований использованы в прикладных работах, в частности, при петpогенетических построениях.

С.Л. Вотякову с соавторами принадлежит ряд оригинальных результатов в области исследования точечных дефектов структуры минералов, основанных на экспериментальных данных и на теоретическом моделировании их атомного и электронного строения, таких как закономерности радиационного повреждения и вторичных преобразований U, Th-содержащих минералов-геохронометров циркона и титанита, эффектов разупорядочения структуры ближнего порядка при варьировании химического состава и дегидратации оксидов, слоистых силикатов и кристаллогидратов на примере шпинели, лизардита и других.

Под его руководством проведены обширные комплексные исследования, направленные на решение фундаментальной минералогической проблемы — анализа явления дефектообразования на микро- и наноуровнях в реальных минералах и его использования как основы для реставрации условий их кристаллизации и эволюции в определённой геологической ситуации. Исследования по физике и спектроскопии минералов включали: анализ схем изоморфизма и валентного состояния примесных ионов; изучение механизмов образования и устойчивости дефектов, связанных с вакансиями ионов и с интерстициями в решётке.

Наряду с работами по физике минералов С.Л. Вотяков ведёт методическое обеспечение работ в области современных видов локального анализа химического и изотопного состава, определения абсолютного возраста минералов, а также междисциплинарным исследованиям. Результаты фундаментальных исследований учёного используются в петpогенетических построениях, в гео- и палеоэкологии, в биомедицинских приложениях, в археологии, что позволяет существенно расширить познавательные возможности традиционных подходов, в частности, для решения историографических проблем (получения знаний о ресурсной базе, технологии и жизни населения на основании материаловедческих исследований артефактов).

Под руководством С.Л. Вотякова работает признанная в России школа «Биоминеральные образования: развитие методов материаловедческих исследований, приложения в фундаментальной медицине и науках о Земле», в рамках которой, в частности, ведутся комплексные исследования биоминералов твёрдых тканей зуба человека, реставрационных материалов и др.; в этих работах получила развитие минералогическая стоматология как междисциплинарная область знаний.

С.Л. Вотяков исследует механизмы перезарядки ионов и образования электронно-дырочных центров, туннельных механизмов их рекомбинации, кинетических и температурных эффектов и др.; развивает концепцию динамических кристаллохимических характеристик минерала, как отклика на внешние термобарохимические и радиационные воздействия; исследует приложение современных квантово-химических подходов к анализу электронного состояния ионов в минерале, степени ионности-ковалентности связи металл-лиганд, к интерпретации спектроскопических свойств минерала; ведёт поиск и обоснование новых кристаллохимических признаков, типоморфных для минералов определённого генезиса (генетических индикаторов), интерпретацию полученных результатов путём сопоставления с синтетическими аналогами и с результатами модельных лабораторных воздействий на природные минералы; осуществляет развитие новых подходов в экологическом и технологическом картировании (мониторинге), основанных на использовании кристаллохимии и физики минералов из техносферы, а также свойств физио- и патогенных минералов из организма человека.

В результате выполненных исследований им сформулированы и обоснованы научные положения, представляющие собой существенный вклад в дальнейшее развитие минералогии и физики минералов, в решение проблемы познания реальной структуры минералов на основе анализа природы и петрогенетической информативности точечных дефектов их решёток.

Под руководством С.Л. Вотякова выполнены и выполняются в настоящее время научные проекты междисциплинарного характера, поддержанные российскими научными фондами и Министерством науки и высшего образования РФ. Он возглавлял работы по 6 проектам в рамках программ Президиума РАН «Фундаментальные науки — медицине», «Происхождение и эволюция биосферы», «Экспериментальные исследования эндогенных процессов», «Научные основы эффективного природопользования», «Создание и совершенствование методов анализа». В рамках федеральной программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» в 2010–2013 гг. с Минобрнауки РФ выполнен Госконтракт по теме «Геохимия, микроструктура и радиационные явления в минералах-концентраторах радиоактивных элементов».

В 2011–2016 гг. С.Л. Вотяков возглавлял Институт геологии и геохимии УрО РАН, вёл научно-организационную работу — в частности, по развитию аналитического центра в Институте. Благодаря усилиям его и его единомышленников сотрудники Института работают в современной инфраструктуре, спроектированной специально для научных исследований. Институт 75 лет размещался в здании XIX века, неприспособленном для научно-исследовательских работ, но в 2012 году по инициативе С.Л. Вотякова в бюджет РФ было включено финансирование строительства нового здания. Он руководил разработкой оригинального технического задания на проект нового здания ИГГ УрО РАН в микрорайоне Академический, в последующем — являлся заказчиком строительства, ввода в эксплуатацию и оснащения здания оборудованием. Новый корпус ИГГ УрО РАН имеет общую площадь 14400 кв. м. Основа здания — лабораторный комплекс мирового уровня, отвечающий всем требованиям современных исследований в области наук о Земле, включающий блок особо чистых помещений для микроэлементного и изотопного анализа, модуль для электронной микроскопии, музей научных коллекций, научно-образовательный модуль для занятий со студентами и библиотеку.

В 2009 году С.Л. Вотяков организовал и до сих пор является научным руководителем центра коллективного пользования (ЦКП) УрО РАН «Геоаналитик», оснащённого комплексом уникальных приборов, обеспечивающего аналитическими данными разнообразные исследования в области наук о Земле не только в Уральском регионе, но и по всей России. Под его руководством в ЦКП отработаны и успешно используются аналитические методики определения состава, структуры и свойств минералов (природных, синтетических, био-, техно- и антропогенных), востребованные как в Уральском регионе, так и в России в целом. География пользователей центра охватывает пространство от Хибин до Бурятии, а круг объектов исследования — от минералов-геохронометров до биоминералов и археологических артефактов. «Геоаналитик» — единственный ЦКП на Урале, способный выполнять широко востребованные изотопные и геохимические исследования; выполняемые в нём работы способствуют кооперации научных и производственных геологических исследований; ЦКП — база для подготовки молодых специалистов для Уральского федерального округа. ЦКП УрО РАН под руководством С.Л. Вотякова осуществляет аналитическую поддержку федеральных, региональных и международных проектов и программ, выполняемых научно-исследовательскими институтами Российской академии наук, вузами, геологоразведочными и горнодобывающими предприятиями. Важными направлениями деятельности ЦКП УрО РАН является разработка новых аналитических методик и внедрение их как в научные исследования, так и в практику производственных лабораторий; повышение квалификации, подготовка и переподготовка специалистов-аналитиков для научных, образовательных и производственных организаций.

Более десяти лет С.Л. Вотяков преподавал в Уральском федеральном университете им. первого президента России Б.Н. Ельцина (бывший Уральский государственный университет им. А.М. Горького). С.Л. Вотяков — разработчик концепции факультета «Рациональное природопользование: геология, природные ресурсы, экология» в УрФУ. Как профессор Уральского федерального университета он организовал обучение студентов по новой специальности «физика минералов». При его активном участии создана и под его председательством в течение 15 лет успешно проводится научная школа-конференция «Минералы: строение, свойства, методы исследования», собирающая аудиторию со всей России, а также иностранных участников. В рамках конференции проводится секция «Космическая минералогия». С.Л. Вотяков выступает организатором других крупных научных форумов, пропагандирующих достижения в области физики и химии минералов, среди которых XII Международный платиновый симпозиум, Международное совещание по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов и другие.

Он подготовил 10 кандидатов наук.

Автор (соавтор) более 250 научных работ, в том числе 11 монографий, более 20 авторских свидетельств СССР и патентов на изобретения. С.Л. Вотяков был одним из авторов раздела монографии, изданной в Европе, в издательстве «Шпрингер» на английском языке.

С 2013 года — главный редактор журнала «Литосфера».

С 2008 года по настоящее время член Президиума УрО РАН, член Совета по аналитической химии при Президиуме РАН, в течение многих лет работал в Комиссии по применению люминесценции в геологии в Совете при Отделении общей физики и астрономии РАН, член Объединённого учёного совета по наукам о Земле УрО РАН, сопредседатель Комиссии по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии при Российском минералогическом обществе, член учёного совета Института геологии и геохимии УрО РАН и специализированного докторского совета.

Живописью занимается с 1992 года, автор более 300 работ, в 2012 году издан каталог его живописных и графических работ, он участник ряда персональных выставок в разных городах страны, инициатор создания и бессменный председатель правления объединения «Учёные-художники», участник коллективных выставок этого объединения в Доме кино (1998–2001), в Резиденции губернатора Свердловской области (1998, 1999), в Доме учёных (2001–2006), участник выставок в Екатеринбурге, «Музы в храме науки» в Москве, в Златоусте и Миассе, прошли персональные выставки в Екатеринбурге, в Уральском государственном университете и Уральской государственной медицинской академии, в Доме мира и дружбы, в Доме учёных и в Конституционном суде Свердловской области.

Заслуженный деятель науки РФ.

Ему вручена Благодарность Президента РФ.

Удостоен Почётных грамот РАН, УрО РАН.

Отмечен юбилейной медалью «300 лет Российской академии наук».

Занесён в список выдающихся минералогов, исследователей по версии Marquis Who's Who.