Bitumens in the Mir kimberlite pipe (Yakutia)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Solid bitumen in the Mir kimberlite pipe form vein-like segregations several centimeters in size. They are distributed irregularly in the pipe body, regardless of the kimberlite breccia varieties distribution. Bitumen content in kimberlites ranges from 0.001 wt % to 0.12 wt %. Bitumen-enriched areas are confined to the pipe contacts and tectonic faults. The studied bitumen-containing kimberlite samples were collected, in the Mir pipe, from depths of 100 m and 130 m. Biomarker hydrocarbons were detected in the bitumen, indicating a biogenic origin of the organic matter. The carbon isotope compositions of bitumoids were determined, and biomarker analysis was carried out by gas chromatographic mass spectroscopy. The following biomarkers were identified: n-alkanes, isoprenoids Pr and Ph, tri- and pentacyclic terpanes – hopanes and steranes. The pristane to phytane ratio Pr/Ph = 0.8 indicates reducing conditions of formation, consistent with marine conditions. The oddness ratio of n-alkanes, sterane and hopane maturity indices shows that the thermal maturity of bitumen corresponds to the initial stage of the oil formation. The low content of long-chain alkanes and the predominance of C29 over C27 among regular steranes (C29/C27 = 2.2) allows to assume that the initial biota for the organic matter (OM) of the bitumen sample under study could be phytoplankton. The δ13CVPDB values of the studied bitumen (from –29.37 ‰ to –31.64 ‰) correspond to the isotopic composition of bitumen in the Paleozoic and Mesozoic sediments of the Siberian Platform (from –25.8 ‰ to –33.8 ‰) and differ significantly from the isotopic composition of deep carbon (from –2 ‰ to –10 ‰). According to these features, the investigated bitumen from the Mir pipe are of marine origin.

About the authors

F. V. Kaminsky

V. I. Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry

Email: kaminsky@geokhi.ru
Kosygina Str., 19, Moscow, 119991, Russia

I. V. Konopleva

V. I. Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry

Email: konopleva@geokhi.ru
Kosygina Str., 19, Moscow, 119991, Russia

V. L. Skvortsova

A freelance researcher

Email: kaminsky@geokhi.ru

O. V. Kuznetsova

V. I. Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry

Author for correspondence.
Email: kaminsky@geokhi.ru
Kosygina Str., 19, Moscow, 119991, Russia

References

  1. Баженова Т.К., Шапиро А.И. (2008) Алифатические углеводороды синбитумоидов как показатель фациально-генетического типа органического вещества. Нефтегазовая геология. Теория и практика. 3, 1–11. https://www.ngtp.ru/rub/1/28_2008.pdf.
  2. Бескровный Н.С. (1968) О сингенетических озокеритах и мальтах в гидротермальных жилах кимберлитовой трубки «Мир». ДАН СССР. 118(1), 179–182.
  3. Бескровный Н.С. (1982) Нефтегазоносность и магматизм. В кн.: Особенности глубинного строения земной коры и теоретические обоснования неорганического генезиса нефти. Киев, Наукова Думка, 254–292.
  4. Бескровный Н.С. (1985) Неорганическое происхождение нефти и газа (современное состояние проблемы и направление дальнейших исследований). В кн.: Геологические методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. М.: ВИЭМС, 46 с.
  5. Боткунов А., Гаранин В.К., Крот А.И., Кудрявцева Г.П., Мацюк С.С. (1985) Первичные углеводородные включения в гранатах из кимберлитовых трубок «Мир» и «Спутник». ДАН СССР. 280(3), 468–473.
  6. Васильев В.Г., Ковальский В.В., Черский Н.В. (1968) Происхождение алмазов. М.: Недра, 260 с.
  7. Вассоевич Н.Б. (1960) По поводу терминов «битумы», «битумогены» и «битумоиды». Труды ВНИГРИ 163. М: Гостоптехиздат, 529–539.
  8. Введенская А.Я., Дертев А.К. (2007) Современная геодинамика, битуминозность и газоносность Кольского полуострова. Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2 http://www.ngtp.ru/rub/10/020.pdf.
  9. Ву Ван Хай, Серебренникова О.В. (2012) Углеводороды битумных включений в магматических породах на севере Хакасии. Вестник Томского государственного университета. 362(8), 173–177.
  10. Галимов Э.М., Петерсилье И.А. (1967) Об изотопном составе углерода углеводородных газов и СО2, содержащихся в щелочных изверженных породах Хибинского, Ловозерского и Иллимауссакского массивов. ДАН СССР. 176(4), 914–917.
  11. Галимов Э.М., Петерсилье И.А. (1968) Изотопный состав углерода битумов изверженных и метаморфических пород. ДАН СССР. 182(1), 186–191.
  12. Галимов Э.М., Боткунов А.И., Гаранин В.К., Спасенных М.Ю., Банникова Л.А., Никулина И.В., Шишмарева Л.Е., Беломестных А.В. (1989) Углеродсодержащие флюидные включения в оливине и гранате из кимберлитов трубки Удачная. Геохимия. (7), 1011–1015.
  13. Галимов Э.М., Севастьянов В.С., Карпов Г.А., Камалеева А.И., Кузнецова О.В., Коноплева И.В., Власова Л.Н. (2015) Углеводороды из вулканического района. Нефтепроявления в кальдере вулкана Узон на Камчатке. Геохимия. (12), 1059–1068.
  14. Galimov E.M., Sevast’yanov V.S., Karpov G.A., Kamaleeva A.I., Kuznetsova O.V., Konopleva I.V., Vlasova L.N. (2015) Hydrocarbons from a volcanic area. Oil seeps in the Uzon Caldera, Kamchatka. Geochem. Int. 53 (12), 1019–1027.
  15. Гаранин В.К., Касимова Ф.И., Мельников Ф.В. (1993) Углеводородные включения в цирконе из кимберлитовой трубки Мир. ДАН. 331(6), 717–720.
  16. Гаранин В.К., Биллер А.Я., Скворцова В.Л., Бовкун А.В., Бондаренко Г.В. (2011) Полифазные углеводородные включения в гранате из алмазоносной трубки Мир. Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2(5), 42–50.
  17. Голышев С.И., Соболев П.Н., Падалко Н.Л., Дыхан С.В., Яворов П.Ф., Праздничных М.И., Черников Е.В. (2023) Особенности изотопного состава углерода органического вещества и углерода и кислорода карбонатной составляющей нефтепроизводящих отложений кембрия Сибирской платформы. Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2(54), 10–22.
  18. Дроздов А.В., Мельников А.И. (2014) Мероприятия по борьбе с газодинамическими явлениями при строительстве подземного рудника «Удачный». Вестник ИрГТУ. Науки о Земле. 6(89), 87–95.
  19. Еременко Н.А. (1958) Битумы пород и их генетическая связь с нефтями. Геология нефти и газа. 8(4), 50–60.
  20. Иванов В.Л. (1979) Оленёкское месторождение битумов. Л.: Недра, 104 с.
  21. Каминский Ф.В. (1969) Битумы в докембрийских кимберлитах Ингилийского района (восточная окраина Алданского щита). Советская геология. 7(12), 137–139.
  22. Каминский Ф.В., Кулакова И.И., Оглоблина А.И. (1985) О полициклических ароматических углеводородах в карбонадо и алмазе. ДАН СССР. 283(4), 985–988.
  23. Каширцев В.А., Конторович А.Э., Иванов В.Л., Сафронов А.Ф. (2010) Месторождения природных битумов на северо-востоке Сибирской платформы (Российский сектор Арктики). Геология и геофизика. 51(1), 93–105.
  24. Килижеков О.К., Толстов А.В., Яхин Ш.М. (2023) Результаты разведки глубоких горизонтов кимберлитовой трубки Мир. Вестник СВФУ. Серия Науки о Земле. 3(31), 15–23.
  25. Коболев В.П., Оровецкий Ю.П. (2005) Проблема эндогенных углеводородов рифтогенных узлов Земли. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2(2), 53–67.
  26. Ковальский В.В., Изосимова А.Н., Сафонов А.Ф., Бескровный Н.Н., Кравцов А.Р. (1981) О битумопроявлениях в кимберлитовой трубке Удачная. В сб.: Литология и геохимия нефтегазоносных толщ Сибирской платформы. М., Наука, с. 213–217.
  27. Когарко Л.Н., Костольяни Ч., Рябчиков И.Д. (1986) Геохимия восстановленного флюида щелочных магм. Геохимия. (12), 1688–1695.
  28. Коноплева И.В., Власова Л.Н., Немченко Т.Н. (2018) Исследование генезиса нефтей Восточной Камчатки по углеводородам-биомаркерам. Геохимия. (7), 709–717.
  29. Konopleva I.V., Vlasova L.N, Nemchenko T.N. (2018) Genesis of Oils in Eastern Kamchatka: Evidence from Hydrocarbon Biomarkers. Geochem. Int. 56 (7), 734–741.
  30. Конторович В.А., Конторович А.Э., Губин И.А., Зотеев А.М., Лапковский В.В., Малышев Н.А., Соловьев М.В., Фрадкин Г.С. (2013) Структурно-тектоническая характеристика и модель геологического строения неопротерозойско-фанерозойских отложений Анабаро-Ленской зоны. Геология и геофизика. 54(8), 1253–1274.
  31. Кравцов В.А., Бобров А.И., Кропотова О.И., Кучер М.И., Штурман В.Л., Пушкин А.Н., Иванов В.А., Терехова Г.П., Дигонский С.В. (1978) Изотопный состав углерода битумных и газовых проявлений в кимберлитовых телах. В сб.: VII Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии. Тезисы докладов. М., 252–254.
  32. Крот А.Н., Посухова Т.В., Гусева Е.В., Галимов Э.М., Боткунов А.И., Раменская М.Е., Оглобина А.И. (1993) Генезис гранатов с углеводородными включениями из кимберлитовой трубки Мир. Геохимия. (6), 891–899.
  33. Krot A.N. et al. (1994) Origin of garnets containing hydrocarbon inclusions in the Mir kimberlite pipe. Geochem. Int. 31(2), 122–128.
  34. Кудрявцев Н.А. (1959) Нефть, газ и твердые битумы в изверженных и метаморфических породах. Л.: Гостоптехиздат, 280 с.
  35. Кулакова И.И., Оглоблина А.И., Руденко А.П., Флоровская В.Н., Боткунов А.И., Скворцова В.Л. (1982) Полициклические ароматические углеводороды в минералах-спутниках алмаза и возможный механизм их образования. ДАН СССР. 267(6), 1458–1461.
  36. Петерсилье И.А. (1962) О происхождении углеводородных газов и рассеянных битумов Хибинского щелочного массива. Геохимия. (1), 15–29.
  37. Петерсилье И.А. (1964) Геология и геохимия природных газов и дисперсных битумов некоторых геологических формаций Кольского полуострова. М.: Наука, 170 с.
  38. Петров Ал.А. (1974) Химия алканов. М.: Наука, 243 с.
  39. Петров Ал.А. (1984) Углеводороды нефти. М.: Наука, 263 с.
  40. Полякова И.Д. (2015) Нефтегазоматеринские толщи Арктики. Литология и полезные ископаемые. 50(1), 30–54.
  41. Порфирьев И.Б., Клочко В.П. (Ред.) (1982) Особенности глубинного строения земной коры и теоретические обоснования неорганического генезиса нефти. Киев, Наукова Думка, 328 с.
  42. Пуха В.В., Нивин В.А., Асавин А.М. (2017) Новые данные по газоносности Ловозерского редкометального месторождения. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 14(1), 161–164.
  43. Силаев В.И., Брокманс М.А.Т.М., Петровский В.А., Сухарев А.Е., Хазов А.Ф. (2017) Минералого-геохимические свойства твёрдых битумов в контексте прогноза нефтегазоносности (на примере Минусинского межгорного прогиба). Вестник Института Геологии Коми научного центра УрО РАН. 6(2), 3–12.
  44. Сафронов А.Ф., Зинчук Н.Н., Каширцев В.А., Конторович А.Э., Бондарев Э.А., Зуева И.Н., Чалая О.Н. (2005) Нафтидопроявления в кимберлитовых трубках и вмещающих породах Якутской алмазоносной провинции. Геология и геофизика. 46(2), 151–159.
  45. Федосеев Г.С., Фадеева В.П., Меленевский В.Н. (2001) Жильный пиробитум в долеритах Кузьменского комплекса (Минусинский межгорный прогиб). Геология и геофизика. 42(7), 1110–1117.
  46. Фомичев А.С. (2008) Еще раз о нефтегазопроявлениях в кимберлитовых трубках Якутии. Геология нефти и газа. 5(3), 58–64.
  47. Фурсенко Е.А., Каширцев В.А., Конторович А.Э., Фомин А.Н. (2014) Геохимия нафтидов из локализованных на суше гидротермальных источников и вопросы их генезиса (Узон, Йеллоустоун, Новая Зеландия). Геология и геофизика. 55(5–6), 918–930.
  48. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. (1998) Коренные месторождения алмазов Мира. М.: Недра, 555 с.
  49. Cartigny P. (2005) Stable isotopes and the origin of diamond. Elements. 1(2), 79–84.
  50. Hunt J.M. (1995) Petroleum Geochemistry and Geology, 2nd Ed. Freeman, W.H. and Co., New York, 743 р.
  51. Melton C.E., Giardini A.A. (1981) The nature and significance of occluded fluids in tree Indian diamonds. Am. Min. 66(7–8), 746–750.
  52. Peters K.E., Moldovan J.M. (1993) The biomarker guide: Interpreting molecular fossils in petroleum and ancient sediments. Prentice Hall, Englewood Cliffs, 363 p.
  53. Peters K.Е., Walters C.C., Moldowan J.M. (2005) The biomarker guide. Second Edition. Vol. 2. Cambridge University Press. 1156 p.
  54. Potter J., Konnerup-Madsen J. (2003) A review of the occurrence and origin of abiogenic hydrocarbons in igneous rocks. GSL, SP. 214, 151–173. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2003.214.01.10
  55. Schutter S.R. (2003) Hydrocarbon occurrence and exploration in and around igneous rocks. GSL, SP. 214, 7–33.
  56. Sidney P., Clapp F.G. (1932) Nature and origin of occurrences of oil, gas, and bitumen in igneous and metamorphic rocks. AAPG Bulletin. 16(8), 719–726.
  57. Spooner N., Rieley G., Collister J.W., Lander M., Cranwell P.A., Maxwell J.R. (1994) Stable carbon isotopic correlation of individual biolipids in aquatic organisms and a lake bottom sediments. Org. Geochem. 21, 823–827.
  58. Volkman J.K. (1986) A review of sterol markers for marine and terrigenous organic matter. Org. Geochem. 9(2), 83–99.
  59. Volkman J.K., Zhang Z., Xie X., Qin J., Borjigin T. (2015) Biomarker evidence for Botryococcus and a methane cycle in the Eocene Huadian oil shale, NE China. Org. Geochem. 78, 121–134.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».