litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2021-21-3-289-305litosphere-1443Research ArticleСтатьиArticlesГлубинный цикл углеводородовDeep hydrocarbon cycleКучеровВ. Г.KutcherovV. G.

119991, Москва, Ленинский просп., 65-1

Стокгольм 10044б, Швеция

Moscow 119991, Russia

Stockholm 10044, Sweden

vladimir.kutcherov@indek.kth.seИвановК. С.IvanovK. S.

620016, г. Екатеринбург, ул. Акад. Вонсовсого, 15

15 Akad. Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016, Russia

СеровайскийА. Ю.SerovaiskiiA. Yu.

119991, Москва, Ленинский просп., 65-1

Moscow 119991, Russia

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина; Королевский Технологический институт KTHРоссияI.M. Gubkin National University of Oil and Gas; KTH Royal Institute of TechnologyRussian FederationИнститут геологии и геохимии УрО РАНРоссияA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RASRussian FederationРГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. ГубкинаРоссияI.M. Gubkin National University of Oil and GasRussian Federation202107072021213289305Copyright © Кучеров В.Г., Иванов К.С., Серовайский А.Ю., 20212021Кучеров В.Г., Иванов К.С., Серовайский А.Ю.Kutcherov V.G., Ivanov K.S., Serovaiskii A.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1443Объект исследования

Объект исследования. Проведены эксперименты, моделирующие трансформацию сложных углеводородных систем при экстремальных термобарических условиях. Полученные результаты сопоставлены с геологическими наблюдениями на Урале, Камчатке и в других регионах.

Материал и методы

Материал и методы. Материалом для исследований стали модельная углеводородная система, сходная по составу с природным газоконденсатом, и система, состоящая из смеси предельных углеводородов и различных железосодержащих минералов, обогащенных 57Fe. В экспериментах были использованы два типа установок высокого давления: ячейка с алмазными наковальнями и камера высокого давления типа Тороид. Эксперименты проводились при давлении до 8.8 ГПа в температурном диапазоне 593–1600 К.

Результаты

Результаты. Эксперименты показали, что углеводородные системы, погружаемые в составе субдукционного слэба, могут сохранять свою стабильность до глубины 50 км. При дальнейшем погружении при контакте углеводородного флюида с окружающими железосодержащими минералами образуются гидриды и карбиды железа. При реакции карбидов железа с водой в темобарических условиях астеносферы образуется водно-углеводородный флюид. Геологические наблюдения, такие как находки метана в оливинах из не затронутых серпентинизацией ультрамафитах, наличие полициклических ароматических и тяжелых насыщенных углеводородов в офиолитовых аллохтонах и ультрамафитах, выдавленных из палеосубдукционой зоны Урала хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными.

Выводы

Выводы. Полученные экспериментальные результаты и приведенные геологические наблюдения позволили предложить концепцию глубинного углеводородного цикла. При контакте углеводородных систем, погружаемых в составе субдукционного слэба, с железосодержащими минералами образуются гидриды и карбиды железа. Карбиды железа, переносимые в астеносфере конвективными потоками, могут реагировать с водородом, содержащимся в гидроксильной группе некоторых минералов, или с водой, имеющейся в астеносфере, и образовывать водно-углеводородный флюид. В дальнейшем мантийный флюид может мигрировать по глубинным разломам в земную кору и образовывать, как правило, многопластовые нефтегазовые залежи в горных породах любого литологического состава, генезиса и возраста. В астеносфере существуют и другие доноры углерода, которые могут служить источником глубинных углеводородов, также участвующих в глубинном углеводородном цикле, являясь дополнительной подпиткой общего восходящего потока водно-углеводородного флюида. По всей видимости, глубинный цикл углеводородов является составной частью более общего глубинного цикла углерода.

Research subject

Research subject. Experimental modelling of the transformation of complex hydrocarbon systems under extreme thermobaric conditions was carried out. The results obtained were compared with geological observations in the Urals, Kamchatka and other regions.

Material and methods

Material and methods. The materials for the research were a model hydrocarbon system similar in composition to natural gas condensate and a system consisting of a mixture of saturated hydrocarbons and various iron-containing minerals enriched in 57Fe. Two types of high-pressure equipment were used: a diamond anvils cell and a Toroid-type high-pressure chamber. The experiments were carried out at pressures up to 8.8 GPa in the temperature range 593–1600 K.

Results

Results. According to the obtained results, hydrocarbon systems submerged in a subduction slab can maintain their stability down to a depth of 50 km. Upon further immersion, during contact of the hydrocarbon fluid with the surrounding iron-bearing minerals, iron hydrides and carbides are formed. When iron carbides react with water under the thermobaric conditions of the asthenosphere, a water-hydrocarbon fluid is formed. Geological observations, such as methane finds in olivines from ultramafic rocks unaffected by serpentinization, the presence of polycyclic aromatic and heavy saturated hydrocarbons in ophiolite allochthons and ultramafic rocks squeezed out from the paleo-subduction zone of the Urals, are in good agreement with the experimental data.

Conclusion

Conclusion. The obtained experimental results and presented geological observations made it possible to propose a concept of deep hydrocarbon cycle. Upon the contact of hydrocarbon systems immersed in a subduction slab with iron-bearing minerals, iron hydrides and carbides are formed. Iron carbides carried in the asthenosphere by convective flows can react with hydrogen contained in the hydroxyl group of some minerals or with water present in the asthenosphere and form a water-hydrocarbon fluid. The mantle fluid can migrate along deep faults into the Earth’s crust and form multilayer oil and gas deposits in rocks of any lithological composition, genesis and age. In addition to iron carbide coming from the subduction slab, the asthenosphere contains other carbon donors. These donors can serve as a source of deep hydrocarbons, also participating in the deep hydrocarbon cycle, being an additional recharge of the total upward flow of a water-hydrocarbon fluid. The described deep hydrocarbon cycle appears to be part of a more general deep carbon cycle.

глубинный углеводородный циклуглеводородыслэбкарбиды железаэкстремальные термобарические условияdeep hydrocarbon cyclehydrocarbonsslabiron carbidesextreme P-T conditionsReferencesВарфоломеев С., Карпов Г., Синал Г.А., Ломакин С., Николаев Е. (2011) Самая молодая нефть Земли. Докл. АН, 438(3), 345-347.Ague J.J. (2014) Deep carbon: Subduction goes organic, Nat. Geosci., 7(12), 860-861.Виноградова Т., Пунанова С. (2017) Нафтиды Восточной Камчатки и Калифорнийского бассейна Гуйамас. Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности, 3(18), 40-41.Brault M., Simoneit B.R.T. (1990) Mild hydrothermal alteration of immature organic matter in sediments from the Bransfield Strait, Antarctica. Appl. Geochem., 5(1-2), 149-158.Гаврилов С. В., Харитонов А. Л. (2014) О возможной локализации мантийных каналов абиогенных углеводородов, выносимых в кору из мантии Земли у зон субдукции. Глубинная нефть, 2(8), 1266-1275.Clifton C., Walters C., Simoneit B. (1990) Hydrothermal petroleums from Yellowstone National Park, Wyoming, USA. Appl. Geochem., 5(1-2), 169-191.Геннадиев А., Пиковский Ю.И, Флоровская В.Н., Алексеева Т.А., Козин И.С., Оглоблина А.И., Раменская М.Е., Теплицкая Т.А., Шурубор Е.И. (1996) Геохимия полициклических ароматических углеводородов в горных породах и почвах. М.: Изд-во МГУ, 192 с.Chashchukhin I.S., Votyakov S.L., Pankrushina E.A. (2020) The first find of methane in olivine from ultramafic rocks unaffected by serpentinization. Trudy Fersmanovskoi nauchnoi sessii GI KNTs RAN, 17, 543-546. (In Russian)Горшков А., Селивестров В., Байков А., Аникин Л., Сивцов А., Дунин-Барковский Р. (1995) Кристаллохимия и генезис карбонадо из меланократовых базальтоидов вулкана Авача на Камчатке. Геология рудн. месторождений, 37(1), 54-66.Dobretsov N.L., Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Bryanskaya A.V., Morozova V.V., Tikunova N.V., Peltek S.E., Karpov G.A., Taran O.P., Ogorodnikova O.L. (2015) Geological, hydrogeochemical and microbiological features of the Oil site of the Uzon caldera (Kamchatka). Geol. Geofiz., 56 (1-2), 56-88. (In Russian)Добрецов Н., Лазарева Е., Жмодик С., Брянская А., Морозова В., Тикунова Н., Пельтек С., Карпов Г.А., Таран О.П., Огородникова О.Л. (2015) Геологические, гидрогеохимические и микробиологические особенности Нефтяной площадки кальдеры Узон (Камчатка). Геология и геофизика, 56(1-2), 56-88.Dubrovinsky L.S., Saxena S.K. (1999) Emissivity measurements on some metals and oxides using multiwavelength spectral radiometry. High Temper.-High Press., 31(4), 393-399.Ефимов А.А. (1984) Габбро-гипербазитовые комплексы Урала и проблема офиолитов. М.: Наука, 232 с.Frost D.J., McCammon C.A. (2008) The redox state of Earth’s mantle, Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 36(1), 389-420.Жариков В.А. (1976) Основы физико-химической петрологии. М.: МГУ, 420 с.Efimov A.A. (1984) Gabbro-hyperbasite complexes of the Urals and the problem of ophiolites. Moscow, Nauka Publ., 232 p. (In Russian)Заварицкий А.Н. (1925) Выделение газа из скважин в дунитовом массиве на Урале. Вестн. Геол. Ком. (4), 75 с.Gavrilov S.V., Kharitonov A.L. (2014) On the possible localization of mantle channels of abiogenic hydrocarbons carried into the crust from the Earth’s mantle near subduction zones. Glubinnaya Neft’, 2(8), 1266-1275. (In Russian)Золоев К.К., Штейнберг Д.С., Чащухин И.С., Шмаина М.Я., Медведева Т.Н., Глебова З.М. (1985) Альпинотипные гипербазиты Урала. Свердловск: ИГГ УНЦ АН СССР, 66 с.Gennadiev A., Pikovsky Yu., Florovskaya V.N., Alekseeva T.A., Kozin I.S., Ogloblina A.I., Ramenskaya M.E., Teplitskaya T.A., Shurubor E.I. (1996) Geochemistry of polycyclic aromatic hydrocarbons in rocks and soils. Moscow: Moscow State University Publ., 192 p. (In Russian) Glodny J., Bingen B., Austrheim H., Molina J.F., Rusin A. (2002) Precise eclogitization ages deduced from Rb/Sr mineralЗубков В.С. (2009) Гипотезы происхождения тяжелых углеводородов и битумов в разновозрастных офиолитах. Литосфера, (1), 70-80.systematics: the Maksyutov complex, Southern Urals, Russia. Geochim. Cosmochim. Acta, 66(7), 1221-1235.Иванов К.С. (1998) Основные черты геологической истории (1.6–0.2 млрд лет) и строения Урала. Дисс. … докт. геол.-мин.наук. Екатеринбург: ИГ УрО РАН, 252 с.Gorshkov A., Selivestrov V., Baikov A., Anikin L., Sivtsov A., Dunin-Barkovsky R. (1995) Crystal chemistry and genesis of carbonado from melanocratic basaltoids of Avacha volcano in Kamchatka. Geol. Rudn. Mestorozhd., 37(1), 54-66. (In Russian)Иванов К.С. (2001) Оценка палеоскоростей субдукции и коллизии при формировании Урала. Докл. АН, 377(2), 231-235.Ivanov K. (1998) The main features of the geological history (1.6-0.2 Ba) and the structure of the Urals. Doc. geol. and min. sci. diss. Ekaterinburg, IGG UrO RAN, 252 p. (In Russian)Иванов К.С. (2013) К вопросу об алмазоносности ультрабазитов Урала. Урал. геол. журн., 5(95), 32-36.Ivanov K. (2001) Estimation of subduction and collision paleo-velocities during the formation of the Urals. Dokl. Akad. Nauk, 377(2), 231-235. (In Russian)Иванов К.С., Волченко Ю., Коротеев В. (2007) Природа платиноносного пояса Урала и его хромит-платиново- метальных месторождений. Докл. АН, 417(3), 369-373.Ivanov K. (2013) On the question of diamond content of ultrabasites in the Urals. Ural’skii Geologicheskiy Zhurnal, 5(95), 32-36. (In Russian)Карпов И.К., Зубков В.С., Степанов А.Н., Бычинский В.А., Артименко М.В. (1998) Термобарический критерий метастабильного состояния углеводородов в земной коре и верхней мантии. Геология и геофизика, 39(11), 1518-1528.Ivanov K., Volchenko Yu., Koroteev V. (2007) The nature of the platinum-bearing belt of the Urals and its chromite-platinum- metal deposits. Dokl. Akad. Nauk, 417(3), 369-373. (In Russian)Кропоткин П.Н., Шахварстова К.А. (1959) Твердые битумы, нефть и горючие газы в интрузиях гипербазитов, в траппах и вулканических трубках. Проблемы миграции нефти и формирования нефтяных и газовых скоплений. 151-164.Karpov I.K., Zubkov V.S., Stepanov A.N., Bychinsky V.A., Artimenko M.V. (1998) Thermobaric criterion of the metastable state of hydrocarbons in the earth’s crust and upper mantle. Geol. Geofiz., 39(11), 1518-1528. (In Russian)Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л., Бушенкова Н.А., Яковлев А.В. (2011) Форма слэбов в зонах субдукции под Курило-Камчатской и Алеутской дугами по данным региональной томографии. Геология и геофизика, 52(6), 830-851.Kelemen P.B., Manning C.E. (2015) Reevaluating carbon fluxes in subduction zones, what goes down, mostly comes up. Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, 112(30), 3997-4006.Кутыев Ф.Ш., Кутыева Г.В. (1975) Алмазы в базальтоидах Камчатки. Докл. АН СССР, 221(1), 183-186.Kenney J.F., Kutcherov V.A., Bendeliani N.A., Alekseev V.A. (2002) The evolution of multicomponent systems at high pressures: VI. The thermodynamic stability of the hydrogen- carbon system: The genesis of hydrocarbons and the origin of petroleum. PNAS, 99, 10976-10981.Кучеров В.Г. (2005) Экспериментальные исследования теплофизических свойств и фазового поведения сложных углеводородных систем при высоком давлении. Дисс. … докт. физ.-мат. наук. М.: МИТХТ, 211 с.Kharitonov T.V. (2006) Analysis of the bibliography on the diamond content of the Urals. Mineral’noe syr’e Urala, 4(8), 29-35. (In Russian)Кучеров В.Г., Дмитриевский А.Н., Иванов К.С., Серовайский А.Ю. (2020) Глубинный цикл углеводородов – от субдукции к мантийному апвеллингу. Докл. АН, 492(1), 61-65.Kolesnikov A., Kutcherov V.G., Goncharov A.F. (2009) Methane-derived hydrocarbons produced under uppermantle conditions. Nat. Geosci., 2(8), 566-570.Кучеров В.Г., Колесников А.Ю., Дюжева Т.И., Куликова Л.Ф., Николаев Н.Н., Сазанова О.А., Бражкин В.В. (2010) Синтез сложных углеводородных систем при термобарических параметрах, соответствующих условиям верхней мантии. Докл. АН, 433(3), 361-364.Kolesnikov A.Y., Saul J.M., Kutcherov V.G. (2017) Chemistry of Hydrocarbons Under Extreme Thermobaric Conditions. Chem. Select., 2(4), 1336-1352.Лукин А.Е., Пиковский Ю.И. (2004) Новые данные об изотопном составе гидротермальной нефти (кальдера Узон на Камчатке). Докл. АН, 398(1), 90-93.Kropotkin P.N., Shakhvarstova K.A. (1959) Solid bitumens, oil and combustible gases in hyperbasite intrusions, in traps and volcanic pipes. Problemy migratsii nefti i formirovaniya neftyanykh i gazovykh skoplenii, 151-164. (In Russian)Мархинин Е. К. (1985) Вулканизм. М.: Мысль, 288 с.Kulakov I.Yu., Dobretsov N.L., Bushenkova N.A., Yakovlev A.V. (2011) The shape of slabs in subduction zones under the Kuril-Kamchatka and Aleutian arcs according to regional tomography. Geol. Geofiz., 52(6), 830-851. (In Russian)Муслимов Р.Х., Постников А.В., Плотникова И.Н. (2005) К вопросу о роли эндогенного фактора в формировании и распределении нефтегазоносности осадочных бассейнов (на примере Татарстана). Георесурсы, 1(16), 37-39.Kupenko I., Dubrovinsky L., Dubrovinskaia N., McCammon C., Glazyrin K., Bykova E., Ballaran T.B., Sinmyo R., Chumakov A.I., Potapkin V., Kantor A., Ruffer R., Hanfland M., Crichton W., Merlini M. (2012) Portable double-sided laser-heating system for Mossbauer spectroscopy and X-ray diffraction experiments at synchrotron facilities with diamond anvil cells. Rev. Sci. Instrum., 83(12).Подклетнов Н.Е. (1985) Вулканическое органическое вещество. М.: Наука, 128 с.Kutcherov V.G. (2005) Experimental studies of thermophysical properties and phase behavior of complex hydrocarbon systems at high pressure. Doc. phys. and math. sci. diss.). Moscow, MITKhT, 211 p. (In Russian)Родкин М.В. (2005) Теории происхождения нефти: тезис–антитезис–синтез. Химия и жизнь-XXI век, (6), 24-27.Kutcherov V.G., Dmitrievsky A.N., Ivanov K.S., Serovaiskii A.Y. (2020) The Deep Hydrocarbon Cycle: From Subduction to Mantle Upwelling. Dokl. Earth Sci., 492, 338-341. (Translated from Dokl. Akad. Nauk, 492(1), 61-65).Рыльков С.А., Рыбалка А.В., Иванов К.С. (2013) Глубинное строение и металлогения Урала: сопоставление глубинной структуры Южного, Среднего и Полярного Урала. Литосфера, (1), 3-16.Kutcherov V.G., Kolesnikov A.Yu., Dyuzheva T.I., Kulikova L.F., Nikolaev N.N., Sazanova O.A., Brazhkin V.V. (2010) Synthesis of complex hydrocarbon systems at temperatures and pressures corresponding to the Earth’s upper mantle conditions. Dokl. Phys. Chem., 433(3), 132- 135. (Translated from Dokl. Akad. Nauk, 433(3), 361-364).Силаев В.И., Карпов Г.А., Ракин В.И., Аникин Л.П., Васильев Е.А., Филиппов В.Н., Петровский В.А. (2015) Алмазы в продуктах трещинного Толбачинского извержения 2012–2013, Камчатка. Вестн. Перм. университета. Геология, 1(26), 6-27.Kutyev F. Sh., Kutyeva G.V. (1975) Diamonds in the basaltoids of Kamchatka. Dokl. Akad. Nauk SSSR, 221(1), 183-186. (In Russian)Симонов В.А., Чащухин И.С., Ковязин С.В. (1988) Закономерности распределения газов в хромитах и ультрабазитах Кемпирсайского месторождения. Формационное расчленение, генезис и металлогения ультрабазитов. Свердловск: ИГГ УрО АН, 89-100.Lukin A.E, Pikovskii Yu.I. (2004) New data on the isotopic composition of hydrothermal oil (Uzon caldera in Kamchatka). Dokl. Akad. Nauk, 398(1), 90-93. (In Russian)Сокол А.Г., Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Соболев Н.В. (2017) Синтез углеводородов при конверсии СО2 флюида водородом: экспериментальное моделирование при 7.8 ГПа и 1350℃. Докл. АН, 477(6), 699-703.Mann P., Gahagan L., Gordon M.B. (2003) Tectonic setting of the world’s giant oil and gas fields, 15-105.Сорохтин Н.О., Лобковский Л.И., Семилетов И.П. (2018) Глубинный цикл углерода и формирование абиогенных углеводородов. Изв. Томск. политехн. университета, 329(8).Manning C.E. (2014) Geochemistry: A piece of the deep carbon puzzle. Nat. Geosci., 7(5), 333-334.Сорохтин О.Г., Ушаков С.А., Федынский В.В. (1974) Динамика литосферных плит и происхождение месторождений нефти. Докл. АН СССР, 214(6), 1407-1410.Mao H.K., Xu. J., Bell P.M. (1986) Calibration of the ruby pressure gauge to 800 kbar under quasi-hydrostatic conditions. J. Geophys. Res. B, 91, 4673-4676.Харитонов Т.В. (2006) Анализ библиографии по алмазоносности Урала. Минеральное сырье Урала, 4(8), 29-35.Markhinin E.K. (1985) Volcanism. Moscow, Mysl’ Publ., 288 p. (In Russian)Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Панкрушина Е.А. (2020) Первая находка метана в оливине из незатронутых серпентинизацией ультрамафитов. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, 17, 543-546.Mukhina E., Kolesnikov A., Kutcherov V. (2017) The lower pT limit of deep hydrocarbon synthesis by CaCO3 aqueous reduction. Sci. Rep., 7(1), 5749.Штейнберг Д.С., Лагутина М.В. (1984) Углерод в ультрабазитах и базитах. М.: Наука, 110 с.Muslimov R.H., Postnikov А.V., Plotnikova I.N. (2005) On the role of an endogenous factor in the formation and distribution of oil and gas content of sedimentary basins (on the example of Tatarstan). Georesursy, 1(16), 37-39. (In Russian)Юркова Р.М. (2003) Источники углеводородных флюидов связанных с серпентинизацией улътрабазитов. Генезис нефти и газа, М.: ГЕОС, 398-400.Plank T., Langmuir C.H. (1998) The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle. Chem. Geol., 145(3–4), 325-394.Юркова Р.М., Воронин Б.И. (2010) Роль геодинамической пары островная дуга–желоб в формировании и размещении углеводородных флюидов и месторождений. Актуальные проблемы нефти и газа, 1(1).Podkletnov N.E. (1985) Volcanic organic matter. Moscow, Nauka Publ., 128 p. (In Russian)Ague J.J. (2014) Deep carbon: Subduction goes organic, Nature, Geosci., 7(12), 860-861.Pollack H.N., Chapman D.S. (1977) On the regional variation of heat flow, geotherms, and lithospheric thickness. Tectonophys., 38, 279-296.Brault M., Simoneit B.R.T. (1990) Mild hydrothermal alteration of immature organic matter in sediments from the Bransfield Strait, Antarctica. Appl. Geochem., 5(1-2), 149-158.Prescher C., McCammon C., Dubrovinsky L. (2012) MossA: a program for analyzing energy-domain Mossbauer spectra from conventional and synchrotron sources. J. Appl. Crystallogr., 45, 329-331.Clifton C., Walters C., Simoneit B. (1990) Hydrothermal petroleums from Yellowstone National Park, Wyoming, USA. Appl. Geochem., 5(1-2), 169-191.Rodkin M.V. (2005) Theories of the origin of oil: thesis-antithesis- synthesis. Khimiya i Zhizn’-XXI vek, 6, 24-27. (In Russian)Dubrovinsky L.S., Saxena S.K. (1999) Emissivity measurements on some metals and oxides using multiwavelength spectral radiometry. High Temper.-High Press., 31(4), 393-399.Ryl’kov S.A., Rybalka A., Ivanov K.S. (2013) Deep structure and metallogeny of the Urals: comparison of the deep structure of the Southern, Middle and Polar Urals. Litosfera, (1), 3-16. (In Russian)Frost D.J., McCammon C.A. (2008) The redox state of Earth’s mantle, Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 36(1), 389-420.Serovaiskii A., Dubrovinsky L., Kutcherov V. (2020a) Stability of a Petroleum-Like Hydrocarbon Mixture at Thermobaric Conditions That Correspond to Depths of 50 km. Minerals, 10(4), 355.Glodny J., Bingen B., Austrheim H., Molina J.F., Rusin A. (2002) Precise eclogitization ages deduced from Rb/Sr mineral systematics: the Maksyutov complex, Southern Urals, Russia. Geochim. Cosmochim. Acta, 66(7), 1221-1235.Serovaiskii A., Kolesnikov A., Mukhina E., Kutcherov V. (2017) The photochemical reaction of hydrocarbons under extreme thermobaric conditions. J. Phys. Conf. Ser., 950(4), 1-6.Kelemen P.B., Manning C.E. (2015) Reevaluating carbon fluxes in subduction zones, what goes down, mostly comes up. Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS 112(30), 3997-4006.Serovaiskii A.Y., Kolesnikov A.Y., Kutcherov V.G. (2019a) Formation of Iron Hydride and Iron Carbide from Hydrocarbon Systems at Ultra-High Thermobaric Conditions. Geochem. Int., 57(9), 1008-1014.Kenney J.F., Kutcherov V.A., Bendeliani N.A., Alekseev V.A. (2002) The evolution of multicomponent systems at high pressures: VI. The thermodynamic stability of the hydrogen- carbon system: The genesis of hydrocarbons and the origin of petroleum. PNAS, 99, 10976-10981.Serovaiskii A., Kutcherov V. (2020b) Formation of complex hydrocarbon systems from methane at the upper mantle thermobaric conditions. Sci. Rep., 10(1), 4559.Kolesnikov A., Kutcherov V.G., Goncharov A.F. (2009) Methane-derived hydrocarbons produced under uppermantle conditions. Nat. Geosci., 2(8), 566-570.Serovaiskii A., Mukhina E., Dubrovinsky L., Chernoutsan A., Kudryavtsev D., McCammon C., Aprilis G., Kupenko I., Chumakov A., Hanfland M., Kutcherov V. (2019б) Fate of Hydrocarbons in Iron-Bearing Mineral Environments during Subduction. Minerals, 9(11), 1008-1014.Kolesnikov A.Y., Saul J.M., Kutcherov V.G. (2017) Chemistry of Hydrocarbons Under Extreme Thermobaric Conditions. Chem. Select., 2(4), 1336-1352.Silaev V.I., Karpov G.A., Rakin V.I., Anikin L.P., Vasiliev E.A., Filippov V.N., Petrovsky V.A. (2015) Diamonds in the products of the fissure Tolbachik eruption 2012-2013, Kamchatka. Vestnik Permskogo Universiteta. Geol., 1(26). (In Russian)Kupenko I., Dubrovinsky L., Dubrovinskaya N., Mc- Cammon C., Glazyrin K., Bykova E., Ballaran T.B., Sinmyo R., Chumakov A.I., Potapkin V., Kantor A., Ruffer R., Hanfland M., Crichton W., Merlini M. (2012) Portable double-sided laser-heating system for Mossbauer spectroscopy and X-ray diffraction experiments at synchrotron facilities with diamond anvil cells. Rev. Sci. Instrum., 83(12).Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bulbak T.A., Sobolev N.V. (2017) Synthesis of hydrocarbons in the conversion of CO2 fluid by hydrogen: experimental modeling at 7.8 GPa and 1350℃. Dokl. Akad. Nauk, 477(6), 699-703. (In Russian)Mann P., Gahagan L., Gordon M.B. (2003) Tectonic setting of the world’s giant oil and gas fields, 15-105.Sorokhtin N.O., Lobkovsky L.I., Semiletov I.P. (2018) Deep carbon cycle and the formation of abiogenic hydrocarbons. Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta, 329(8). (In Russian)Manning C.E. (2014) Geochemistry: A piece of the deep carbon puzzle. Nat. Geosci., 7(5), 333-334.Spanu L., Donadio D., Hohl D., Schwegler E., Galli G. (2011) Stability of hydrocarbons at deep Earth pressures and temperatures. Proc. Nat. Acad. Sci., 108(17), 6843-6846.Mao H.K., XuJ., Bell P.M. (1986) Calibration of the ruby pressure gauge to 800 kbar under quasi-hydrostatic conditions. J. Geophys. Res. B, 91, 4673-4676.Shteinberg D.S., Lagutina M.V. (1984) Carbon in ultrabasites and mafic rocks. Moscow, Nauka Publ., 110 p. (In Russian)Mukhina E., Kolesnikov A., Kutcherov V. (2017) The lower pT limit of deep hydrocarbon synthesis by CaCO3 aqueous reduction. Sci. Rep., 7(1), 5749.Sverjensky D.A., Stagno V., Huang F. (2014) Important role for organic carbon in subduction-zone fluids in the deep carbon cycle. Nat. Geosci., 7(12), 909-913.Plank T., Langmuir C.H. (1998) The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle. Chem. Geol., 145(3–4), 325-394.Sugisaki R., Mimura K. (1994) Mantle hydrocarbons: Abiotic or biotic? Geochim. Cosmochim. Acta, 58(11), 2527-2542.Pollack H.N., Chapman D.S. (1977) On the regional variation of heat flow, geotherms, and lithospheric thickness. Tectonophysics, 38, 279-296.Trots D.M., Kurnosov A., Ballaran T.B., Tkachev S., Zhuravlev K., Prakapenka V., Berkowski M., Frost D.J. (2013) The Sm:YAG primary fluorescence pressure scale. J. Geophysi. Res.: Solid Earth, 118(11), 5805-5813.Prescher C., McCammon C., Dubrovinsky L. (2012) MossA: a program for analyzing energy-domain Mossbauer spectra from conventional and synchrotron sources. J. Appl. Crystallogr., 45, 329-331.Varfolomeev S., Karpov G., Sinal G.-A., Lomakin S., Nikolaev E. (2011) The Youngest Oil on the Earth. Dokl. Akad. Nauk, 438(3), 345-347. (In Russian)Serovaiskii A., Dubrovinsky L., Kutcherov V. (2020a) Stability of a Petroleum-Like Hydrocarbon Mixture at Thermobaric Conditions That Correspond to Depths of 50 km. Minerals, 10(4), 355.Vinogradova T., Punanova S. (2017) Naphthys of Eastern Kamchatka and the California Guyamas Basin. Fundamental’nyi bazis innovatsionnykh tekhnologii neftyanoi i gazovoi promyshlennosti, 3(18), 40-41. (In Russian)Serovaiskii A.Y., Kolesnikov A.Y., Kutcherov V.G. (2019а) Formation of Iron Hydride and Iron Carbide from Hydrocarbon Systems at Ultra-High Thermobaric Conditions. Geochem. Int., 57(9), 1008-1014.Weston R.J., Woolhouse A.D. (1987) Organic geochemistry of the sedimentary basins of New Zealand part IV. A biomarker study of the petroleum seepage and some well core bitumens from the geothermal region of Ngawha Springs. Appl. Geochem., 2(3), 305-319.Serovaiskii A., Kolesnikov A., Mukhina E., Kutcherov V. (2017) The photochemical reaction of hydrocarbons under extreme thermobaric conditions. J. Phys. Conf. Ser., 950(4), 1-6.Yamanaka T., Ishibashi J., Hashimoto J. (2000) Organic geochemistry of hydrothermal petroleum generated in the submarine Wakamiko caldera, southern Kyushu, Japan. Org. Geochem., 31(11), 1117-1132.Serovaiskii A., Kutcherov V. (2020б) Formation of complex hydrocarbon systems from methane at the upper mantle thermobaric conditions. Sci. Rep., 10(1), 4559.Yang J.S., Bai W.J., Fang Q.S., Meng F.C., Chen S.Y., Zhang Z.M., Rong H. (2007) Discovery of diamond and an unusual mineral group from the podiform chromite ore, Polar Ural (in Chinese). Chin. Geol., 34(5), 950-953.Serovaiskii A., Mukhina E., Dubrovinsky L., Chernoutsan A., Kudryavtsev D., McCammon C., Aprilis G., Kupenko I., Chumakov A., Hanfland M., Kutcherov V. (2019б) Fate of Hydrocarbons in Iron-Bearing Mineral Environments during Subduction. Minerals, 9(11), 1-10.Yurkova R.M. (2003) Sources of hydrocarbon fluids associated with serpentinization of ultrabasites. Genezis Nefti i Gaza, 398-400.Moscow, GEOS Publ., 398-400 (In Russian)Sonin V.M., Bul’bak T.A., Zhimulev E.I., Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. (2014) Synthesis of heavy hydrocarbons under P-T conditions of the Earth’s upper mantle. Dokl. Earth Sci., 454(1), 32-36.Yurkova R.M., Voronin B.I. (2010) The role of the island arc-trough geodynamic pair in the formation and placement of hydrocarbon fluids and deposits. Aktual’nye Problemy Nefti i Gaza, 1(1). (In Russian)Spanu L., Donadio D., Hohl D., Schwegler E., Galli G. (2011) Stability of hydrocarbons at deep Earth pressures and temperatures. Proc. Nat. Acad. Sci., 108(17), 6843-6846.Zavaritsky A. (1925) Gas extraction from wells in the dunite massif in the Urals. Westn. Geol. Kom., (4), 75 p. (In Russian)Sverjensky D.A., Stagno V., Huang F. (2014) Important role for organic carbon in subduction-zone fluids in the deep carbon cycle. Nat. Geosci., 7(12), 909-913.Zharikov V.A. (1976) Fundamentals of physical and chemical petrology. Moscow, Moscow State University Publ., 420 p. (In Russian)Sugisaki R., Mimura K. (1994) Mantle hydrocarbons: Abiotic or biotic? Geochim. Cosmochim. Acta, 58(11), 2527-2542.Zoloev K.K., Shteinberg D.S., Chashchukhin I.S., Shmaina M. Ya., Medvedeva T.N., Glebova Z.M. (1985) Vydelenie gaza iz skvazhin v dunitovom massive na Urale (Alpine-type hyperbasites of the Urals). Sverdlovsk, Institute of Geol. and Geochem. UC AN SSSR, 66 p. (In Russian)Trots D.M., Kurnosov A., Ballaran T.B., Tkachev S., Zhuravlev K., Prakapenka V., Berkowski M., Frost D.J. (2013) The Sm:YAG primary fluorescence pressure scale. J. Geophys. Res. Solid Earth, 118(11), 5805-5813.Zubkov V.S. (2009) Hypotheses of the origin of heavy hydrocarbons and bitumen in ophiolites of different ages. Litosfera, (1), 70-80. (In Russian)Weston R.J., Woolhouse A.D. (1987) Organic geochemistry of the sedimentary basins of New Zealand part IV. A biomarker study of the petroleum seepage and some well core bitumens from the geothermal region of Ngawha Springs. Appl. Geochem., 2(3), 305-319.Weston R.J., Woolhouse A.D. (1987) Organic geochemistry of the sedimentary basins of New Zealand part IV. A biomarker study of the petroleum seepage and some well core bitumens from the geothermal region of Ngawha Springs. Appl. Geochem., 2(3), 305-319.Yamanaka T., Ishibashi J., Hashimoto J. (2000) Organic geochemistry of hydrothermal petroleum generated in the submarine Wakamiko caldera, southern Kyushu, Japan. Organic Geochem., 31(11), 1117-1132.Yamanaka T., Ishibashi J., Hashimoto J. (2000) Organic geochemistry of hydrothermal petroleum generated in the submarine Wakamiko caldera, southern Kyushu, Japan. Organic Geochem., 31(11), 1117-1132.Yang J.S., Bai W.J., Fang Q.S., Meng F.C., Chen S.Y., Zhang Z.M., Rong H. (2007) Discovery of diamond and an unusual mineral group from the podiform chromite ore, Polar Ural (In Chinese). Chin. Geol., 34(5), 950-953.Yang J.S., Bai W.J., Fang Q.S., Meng F.C., Chen S.Y., Zhang Z.M., Rong H. (2007) Discovery of diamond and an unusual mineral group from the podiform chromite ore, Polar Ural (In Chinese). Chin. Geol., 34(5), 950-953.

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