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2025-11-30 02:12:00
ネバダ州とオレゴン州の境界にある古代の火山クレーターの下には、リチウムを豊富に含む粘土の巨大な堆積物が埋まっています。科学者たちは現在、この静かな風景に数十年にわたって世界の電池市場に影響を与えるのに十分なリチウムが存在する可能性があると考えている。
新しい研究では、マクダーミットカルデラには約2,000万から4,000万トンのリチウムが埋蔵されている可能性があり、これはおそらくこれまでに確認された最大の鉱床であると主張している。
最近の米国の平均契約を使用 価格 炭酸リチウムの場合、1 トンあたり約 37,000 ドルであるため、その推定額はほぼ 1 兆 5,000 億ドルになります。
リチウムがたっぷり詰まった超火山
この堆積物は、マグマだまりが崩壊するときに形成される大きな火山クレーターであるカルデラの内部にあります。この特定の盆地は、ネバダ州オレゴン線に沿って南北約 45 マイル、東西約 35 マイルにわたっています。
この鉱床の研究は、リチウム アメリカズ コーポレーションのトーマス R. ベンソン博士によって主導されました (ラック）。彼の研究は、リチウムが豊富な鉱物が火山地形でどのように形成されるかに焦点を当てています。
約 1,600 万年前、大規模な噴火により、この地域の地下のマグマだまりの大部分が空になりました。この噴火は熱い火山灰の厚いシートを残し、その後冷えてカルデラの底で硬い火山岩になりました。
その後、この火口には火山灰と泥が溜まった長きにわたり湖が存在していました。これらの堆積物は湖環境で形成された湖塘、粘土岩を形成し、現在リチウムに富む粘土の多くを閉じ込めています。
熱いマグマがリチウム粘土に変わる
盆地の深部では、マグマは熱水を放出し続け、溶解した鉱物を豊富に含む熱水が地下を循環し、主な噴火の後も長い間液体が循環していました。
これらの液体は火山ガラスからリチウムやその他の元素を浸出させ、湿った湖の堆積物へと上方へ運びました。
この化学反応が起こると、湖の泥はまずスメクタイト、つまりリチウムをその層に吸収できるマグネシウムが豊富な粘土に変化した。
その後、より高温の流体がそのスメクタイトの一部を、と呼ばれる別の粘土に変化させました。 文盲 より多くのリチウムを閉じ込めることができます。
リチウムリッチゾーンでは、 タッカーパス、イライト、リチウムをしっかりと保持するカリウムが豊富な粘土は、厚さ約 100 フィートの帯を形成します。
分析の結果、この粘土には重量で約 1.3 ～ 2.4 パーセントのリチウムが含まれている可能性があり、これは一般的な粘土岩の堆積物の約 2 倍に相当します。
最近の特集では、高品位のイライト層が地表近くにあり、大規模なピット採掘が可能であることが指摘されています。
リチウム・アメリカズ・コーポレーションの地質学者トーマス・R・ベンソン氏によると、調査団はリチウム濃度が重量で約1パーセントに達したと報告したとも述べた。
このリチウム堆積物がなぜ重要なのか
現在、リチウムは、2 つの電極間でリチウム イオンを移動させる充電式バッテリーであるリチウム イオン バッテリーの心臓部として最もよく知られています。
これらのバッテリーは、電話、ラップトップ、電気自動車、および送電網上の風力と太陽エネルギーのバランスを取る蓄電パックに電力を供給します。
同研究グループは、世界のリチウム需要は2040年までに年間100万トンに達し、2022年の生産量の8倍に達する可能性があると指摘している。
単一盆地にこのように集中した堆積物が、長期的なエネルギー転換を計画している政府や企業から大きな注目を集めているのはこのためです。
このような火山湖の堆積物は浅くて広いため、鉱石 1 トンあたりの廃岩の量である剥離率が低くなります。
これは、より深い硬岩鉱山と比較して、多くの場合、発破岩が少なく、リチウム 1 トンあたりのエネルギー使用量が少ないことを意味します。
最も豊富な粘土はタッカー峠の地表近くにあるため、鉱山労働者は最もリチウム密度の高い層を直接狙うことができます。
巨大なトン数、高品位、および比較的単純な形状の組み合わせにより、この鉱床は既知の粘土をホストとするリチウム資源の中でも珍しいものとなっています。
粘土における環境問題
このような巨大な堆積物は、水、野生生物、そしてこの風景の文化的意味についての難しい問題も引き起こします。
地元の部族や牧場コミュニティは、大規模な鉱山が泉、放牧地、神聖な場所をどのように変えるかについて懸念を表明している。
支持者らは、浅い粘土鉱床は、遠く離れた地域に広がる複数の小さな鉱山に比べて、土地を乱す可能性が低いと指摘している。
批評家たちは、たとえ一つの大きな穴であっても、注意深く管理しなければ地下水を変化させ、粉塵を発生させ、生息地を分断する可能性があると反論している。
粘土を主成分とするリチウムの処理は、金属が塩水の中に放置されているのではなく、鉱物の内部に結合しているため、技術的に難しい。
エンジニアは粘土を粉砕し、浸出、慎重に選択した溶液で化学洗浄を行った後、水の使用と廃棄物を制限しながらリチウムを回収する必要があります。
地質学者が次に何を探すか
マクダーミットを研究している地質学者たちは現在、マグマの化学的性質、盆地の形状、そして長く続く熱を組み合わせた豊富な火山性リチウム鉱床のレシピを発見している。
ここのマグマは過アルカリ性の火成組成物で、ナトリウムとカリウムが異常に豊富で、冷えるにつれてリチウムを保持する傾向があります。
その後、マグマはカルデラの下で再上昇と呼ばれる段階で再び上昇し、新鮮なマグマが上向きに押し上げることによって再び隆起しました。
この動きにより、上にある岩石が砕け、高温の流体の通り道が開き、盆地の南縁に沿ってリチウムに富んだイライトの形成が集中した。
このモデルを武器に、探査チームは火山盆地をスキャンして、一致する化学的性質、保存された湖底、過去の高温流体循環の痕跡を調べます。
マクダーミットの大規模な規模、閉じた盆地の環境、そして長く続いたマグマ活動の組み合わせを共有しているのは、世界中でわずかな場所だけのようです。
このリチウム鉱床から得た教訓
マクダーミット カルデラのリチウム鉱床は、広大で浅く、化学的に珍しい性質を持っており、他のほとんどの既知の資源とは一線を画しています。同時に、それは人々、野生動物、そして水のすべてが先の権利を持っている生きた風景の中にあります。
今後数年間に下される決定によって、このリチウムが主に粘土の中に閉じ込められたままになるのか、それとも電池や送電網に移動するのかが決まることになる。
いずれにせよ、マクダーミットは、重要な鉱物が古い火山系のどこに隠れているかについての科学者の考え方をすでに変えています。
気候とテクノロジーについて考えている人にとって、この物語は、遠い地質学的出来事と日常生活のバッテリーとのつながりを明確にします。
地殻の中で鉱物がどのように形成されるかを学ぶことは、自動車、電話、送電網に関する疑問に直接結びつきます。
この研究は、 科学の進歩。
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Eric Ralls と Earth.com が提供する無料アプリ、EarthSnap で私たちをチェックしてください。
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#世界最大のリチウム鉱床が米国の超火山の下にある