Закопано под древен вулкански кратер на границата Невада-Орегон се наоѓа огромно наоѓалиште на глина богата со литиум. Научниците сега веруваат дека овој тивок пејзаж би можел да содржи доволно литиум за да го напојува глобалниот пазар на батерии со децении.
Нова студија тврди дека калдерата Мекдермит би можела да содржи од 20 до 40 милиони метрички тони литиум, што е веројатно најголемото наоѓалиште досега идентификувано.
Користејќи ја неодамнешната просечна договорна цена за литиум карбонат во Соединетите Држави, од речиси 37.000 долари по тон, таа проценка е речиси 1,5 трилиони долари.
Супервулкан исполнет со литиум
Наоѓалиштето се наоѓа во калдера, голем вулкански кратер формиран од колапсот на магматска комора. Басенот се протега околу 45 километри од север кон југ и 35 километри од исток кон запад по должината на границата Невада-Орегон, објавува Earth.
Работата на наоѓалиштето ја водеше д-р Томас Р. Бенсон од Lithium Americas Corporation (LAC). Неговото истражување се фокусира на тоа како минералите богати со литиум се формираат во вулканските терени.
Пред околу 16 милиони години, масивна ерупција го испразнила поголемиот дел од магматската комора под областа. Ерупцијата оставила зад себе дебели слоеви од жешка пепел што подоцна се оладила во тврда вулканска карпа на дното на калдерата.
Подоцна, кратерот бил дом на долгогодишно езеро кое собирало вулканска пепел и кал. Овие седименти формирале езерски карпи, глинести камења кои сега содржат голем дел од глината богата со литиум.
Жешката магма се претвора во литиумска глина
Длабоко под базенот, магмата продолжила да ослободува хидротермална, топла вода богата со растворени минерали што циркулирале под земја, течности долго по главната ерупција.
Овие течности го испуштале литиумот и другите елементи од вулканско стакло и ги носеле нагоре во влажните седименти на езерото.
Како што се одвивала оваа хемија, езерската кал прво се претворила во смектит, глина богата со магнезиум што може да апсорбира литиум во своите слоеви.
Подоцна, потоплите течности ги промениле деловите од тој смектит во друга глина наречена илит, која содржи многу повеќе литиум.
Во зоната богата со литиум кај превојот Такер, илитот, глина богата со калиум која цврсто го држи литиумот, формира појас со дебелина од 30 метри.
Анализите покажуваат дека оваа глина може да содржи од 1,3 до 2,4 проценти литиум по тежина, околу двојно повеќе од типичните наслаги од глинест камен.
Неодамнешна студија открила слој од висококвалитетен илит во близина на површината, што овозможува рударство во големи јами.
Истражувачите, исто така, објавиле концентрации на литиум до 1 процент по тежина, според Томас Р. Бенсон, геолог во корпорацијата „Литиум Америкас“.
Зошто е важно ова наслаги од литиум
Литиумот денес е најпознат како срцето на литиум-јонската батерија, батерија што може да се полни и која пренесува литиум-јонски јони помеѓу две електроди.
Овие батерии напојуваат телефони, лаптопи, електрични автомобили и системи за складирање енергија што ја балансираат енергијата од ветер и сончева енергија на мрежата.
Истата истражувачка група забележува дека глобалната побарувачка за литиум би можела да достигне еден милион тони годишно до 2040 година, осум пати повеќе од производството во 2022 година.
Затоа толку концентрирано наоѓалиште во еден слив привлекува толку големо внимание од владите и компаниите што планираат долгорочни енергетски транзиции.
Вулканските езера како ова се плитки и широки, што го намалува односот на површинските слоеви, количината на преоптоварување по тон руда.
Во споредба со подлабоките рудници за тврди карпи, ова често значи дека се минира помалку карпа и се користи помалку енергија по тон литиум.
Бидејќи најбогатите глини се наоѓаат во близина на површината на земјата кај превојот Такер, рударите можат директно да ги таргетираат слоевите со највисока густина на литиум.
Комбинацијата од огромна тонажа, високи степени и релативно едноставна геометрија го прави ова наоѓалиште необично меѓу познатите ресурси на литиум што содржат глина.
Еколошки прашања кај глината
Таквото гигантско наоѓалиште, исто така, покренува тешки прашања за водата, дивиот свет и културното значење на пејзажот.
Локалните племиња и сточарските заедници изразија загриженост за тоа како голем рудник би можел да ги промени изворите, пасиштата и светите места.
Поддржувачите истакнуваат дека плиткото наоѓалиште на глина може да наруши помалку земјиште отколку повеќе помали рудници распоредени низ оддалечени региони.
Критичарите возвраќаат дека дури и една голема јама може да ги промени подземните води, да произведе прашина и да го фрагментира живеалиштето ако не се управува внимателно.
Преработката на литиум сместен во глина е технички предизвикувачка бидејќи металот е врзан во минералот, а не во солени раствори.
Инженерите мора да ја мелат глината, да користат испирање, хемиско перење со внимателно одбрани раствори, а потоа да го обноват литиумот, ограничувајќи ја употребата на вода и отпадот.
Што бараат геолозите следно
Геолозите што го проучуваат Мекдермит сега гледаат рецепт за богати вулкански наоѓалишта на литиум што ја комбинира хемијата на магмата, обликот на базенот и долгорочната топлина.
Магмите овде беа од пералкален, магматски состав невообичаено богат со натриум и калиум, кои имаат тенденција да задржуваат литиум додека се ладат.
Подоцна, магмата повторно се издигна од под калдерата во фаза наречена повторна ерупција, обновено издигнување предизвикано од свежа магма што се турка нагоре.
Тоа движење ги скрши надземните карпи, отвори патишта за топли флуиди и го фокусираше формирањето на литиум богат илит по должината на јужниот раб на сливот.
Вооружени со овој модел, истражувачките тимови ги скенираат вулканските сливови за вистинската хемија, зачувани езерски корита и знаци на мината циркулација на топли флуиди.
Се чини дека малку места низ светот ја делат мешавината на Мекдермит од голема големина, затворен слив и долготрајна магматска активност.
Лекции од ова наоѓалиште на литиум
Наоѓалиштето на литиум во калдерата Мекдермит е огромно, плитко и хемиски необично, што го издвојува од повеќето други познати извори. Во исто време, се наоѓа во живописен пејзаж каде што луѓето, дивиот свет и водата имаат приоритетни права.
Одлуките донесени во следните неколку години ќе одредат дали овој литиум ќе остане во голема мера заробен во глина или ќе биде канализиран во батерии и електрични мрежи.
Во секој случај, Мекдермит веќе го промени начинот на кој научниците размислуваат за тоа каде би можеле да се кријат клучните минерали во древните вулкански системи.
За оние кои размислуваат за климата и технологијата, оваа приказна јасно ја покажува врската помеѓу далечните геолошки настани и батериите во нивниот секојдневен живот.
Учењето за тоа како минералите се формираат во Земјината кора е директно поврзано со прашања за автомобилите, телефоните и електричните мрежи.
Студијата е објавена во списанието Science Advances.
