Профессиональный путь:- 1904 г. — окончил Омскую мужскую классическую гимназию.
- 1909 г. — завершил обучение на металлургическом отделении Санкт-Петербургском политехническом институте по специальности «инженер-металлург».
- 1910 г. — был оставлен при кафедре минералогии Санкт-Петербургского Политехнического института для подготовки к профессорскому званию. В 1910 — 1912 гг. состоял стипендиатом, а в 1912 — 1913 гг. — работал лаборантом на кафедре минералогии и геологии.
- 1912 г. — окончил физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета с дипломом I степени.
- В 1913 г. начал карьеру в Варшавском Императорском университете. В 1915 г. был эвакуирован из Варшавы вместе с университетом, и продолжил работу в Ростове-на-Дону до 1926 г.
- В 1913 — 1914 гг. — работал хранителем Минералогического кабинета.
- После окончания испытаний на степень магистра минералогии и геогнозии при физико-математическом факультете Варшавского Императорского университета в 1914 г., работал старшим ассистентом (1914 — 1916 гг.), приват-доцентом (1916 — 1920 гг.) и профессором (1920 — 1926 гг.) по кафедре минералогии и петрографии.
- 1915 — 1920 гг. — являлся профессором на кафедре минералогии Варшавских Высших женских курсов и Женского медицинского института г. Ростова-на-Дону (куда был приглашен со времени их основания в 1916 г.), преподавал кристаллографию и минералогию.
- 1920 — 1921 гг. — был деканом физико-математического факультета Донского университета, членом Правления Северо-Кавказского государственного университета.
- июль 1921 г. — декабрь 1922 г — ректор Донского университета.
- 1925 — 1926 гг. — возглавлял Северо-Кавказское бюро краеведения.
- 1926 — 1928 гг. — руководил петрографо-геологической экспедицией Северо-Кавказской ассоциации научно-исследовательских институтов.
- В 1926 г. по предложению академика Ф.Ю. Левинсона-Лессинга перешел на постоянную работу в только что созданный Петрографический отдел Геологического музея Академии наук СССР, находящийся в Ленинграде (с 1930 г. — Петрографический институт АН СССР).
- 1929 — 1931 гг. — преподавал минералогию в Ленинградском горном институте.
- 1934 г. — получил ученую степень доктора геологических наук без защиты диссертации.
- 1934 — 1935 гг. — заместитель директора Петрографического института Академии Наук СССР.
- 1935 — 1936 гг. — заместитель председателя Геологической группы АН СССР.
- 1936 — 1937 гг. — руководитель Геологического сектора и заместителя председателя Дальневосточного филиала Академии Наук Советского Союза.
- 1936 — 1937 гг. — читал курс петрографии в Московском нефтяном институте.
- 1939 г. — был избран член-корреспондентом АН СССР по Отделению математических и естественных наук (геолого-географические науки, петрография, минералогия, геохимия).
- 1945 — 1948 гг. — заведовал Отделом минералогии и геохимии Института геологических наук АН СССР.
- 1946 г. — читал курс геохимии на геолого-почвенном факультете университета Ростова-на-Дону.
Научная и педагогическая работаПервые годы научно-исследовательской деятельности Петра Ивановича Лебедева под руководством профессоров Н. С. Курнакова и Ф.Ю. Левинсона-Лессинга были посвящены экспериментальным работам в области физикохимии и полевым петрографическим исследованиям в Финляндии, Карелии и на Северном Урале. Его дипломная работа — «Опыты плавления некоторых бисиликатов» (1910 г.) сыграла значительную роль в исследовании шлаков, которые образуются в результате металлургических процессов, и в изучении породообразующих систем.
Впоследствии, значительное число научных трудов относилось к изучению Северного Кавказа и Приазовья. По поручению комиссии по изучению производственных сил при Академии наук профессор П. И. Лебедев произвел исследование месторождения природных минеральных красок в окрестностях Кисловодска (1916 г.) и петрографические исследования на Северном Кавказе (1916 г.). Кроме того, были изучены и описаны граниты Военно-Сухумской дороги (1919 г.), произведены петрографические исследования в Донецком бассейне (1920 г.), совершен ряд поездок в районы центрального Кавказа, в результате которых были опубликованы статьи по петрографии и полезным ископаемым Северной Осетии (1926 г.) и по мраморам Северного Кавказа (1927 г.).
В университетский период своей работы П. И. Лебедев опубликовал 18 трудов. Уже в 1921 г. появилось его исследование «О генезисе полосчатой структуры в изверженных горных породах».
В период своей работы ректором университета (1921 — 1922 гг.) Петр Иванович внес большой вклад в организацию учебной и научной работы. Будучи сам известным ученым, он помог наладить издательское дело в условиях нехватки средств.
Перейдя в 1926 г. в Академию наук, Петр Иванович не прерывал связи с университетом до самой смерти. Так, по просьбе Северо-Кавказского государственного университета и Северо-Кавказской ассоциации научно-исследовательских институтов Петр Иванович руководил обширными геолого-петрографические исследованиями полезных ископаемых и минеральных источников верховьев реки Кубань (1926 — 1928 гг.).
П.И. Лебедев исследовал геологию Армении. Он изучал сейсмичность в районе г. Ленинакан на основе последствий землетрясения, чему посвятил ряд своих работ (1926 г.).
В геологическом музее Академии наук СССР Петр Иванович приступил к систематическому изучению большого вулканического массива горы Алагез. Результатом данного исследования стала большая монография «Вулкан Алагез и его лавы» (1931 г.), в которой профессор подошел к важнейшим выводам о причинах изменения состава лавовых излияний во времени и причинах последовательного появления магматических образований различной кислотности.
Возглавлял работы Алтайско-Кузнецкой экспедиции АН СССР по изучению петрографии и рудных месторождений Кузнецкого Алатау и Алтая в 1931 — 1934 гг., руководил работами на Дальнем Востоке по изучению петрографических формаций хребта Малого Хингана (в 1934 — 1935 гг.). Данные исследования сыграли ключевую роль в расширении рудной базы на востоке Советского Союза. Также Петр Иванович руководил большой Кавказской экспедицией Академии наук СССР в 1938 — 1945 гг.
Научные труды П. И. Лебедева охватывают вопросы описательной, теоретической и экспериментальной петрографии, минералогии, геохимии и учения о полезных ископаемых. Он изучал минералообразование в некоторых силикатных схемах, поведение сульфидов в сплавах с силикатами и сделал выводы об условиях формирования сульфидных рудных месторождений. Выявлял закономерности магматизма и образования различных типов петрографических формаций и горных пород. П. И. Лебедев одним из первых геохимиков взялся за разработку проблемы изоморфизма в связи с теорией строения атома Бора. Им установлены две категории изоморфизма и впервые выдвинута новая идея о генезисе химических элементов. Также, он публиковал ряд работ по истории петрографии, писал о крупнейших деятелях в области геолого-минералогических наук первой половины XX века — В. И. Вернадском, А. П. Карпинском, А. Е. Ферсмане, Д. С. Белянкине, Ф.Ю. Левинсоне-Лессинге.
Профессор П. И. Лебедев читал лекционные курсы «Генезис минералов» и «Основы физико-химической кристаллографии», «Петрография», «Минералогия» и «Рудные месторождения».
Состоял членом Ленинградского общества естествоиспытателей, Российского минералогического общества, председателем отдела физики и химии Общества естествоиспытателей при Ростовском университете, почетным членом Российского минералогического общества.