Ένας τεράστιος, αρχαίος κρατήρας στις δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες μπορεί να φιλοξενεί μια από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις ορυκτών του αιώνα. Δημοσιευμένο στο περιοδικό Science Advances, οι ερευνητές εντόπισαν έναν γεωλογικό σχηματισμό κάτω από την περιοχή αυτή που θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει δραματικά το παγκόσμιο τοπίο για την τεχνολογία καθαρής ενέργειας.
Η καλδέρα McDermitt, με διαστάσεις 45 επί 35 χιλιόμετρα, σχηματίστηκε πριν από 16,4 εκατομμύρια χρόνια μετά από μια καταστροφική ηφαιστειακή έκρηξη. Με την πάροδο του χρόνου, αναπτύχθηκε μια λίμνη στο εσωτερικό της καλδέρας, συγκεντρώνοντας παχιά στρώματα ηφαιστειακής τέφρας και ιζήματα πλούσια σε ορυκτά.
Αυτές οι συνθήκες έδωσαν την αφορμή για τη δημιουργία αργιλικών ορυκτών που περιέχουν λίθιο, συμπεριλαμβανομένου του σμεκτίτη και, μοναδικά, του ιλλίτη. Αυτό που διακρίνει την περιοχή αυτή από άλλα κοιτάσματα λιθίου αργιλικού πετρώματος είναι η εξαιρετική συγκέντρωση λιθίου που βρέθηκε στο στρώμα ιλλίτη στο Thacker Pass.
Τα δείγματα γεωτρήσεων αποκάλυψαν συγκεντρώσεις λιθίου που φθάνουν έως και 2,4 τοις εκατό κατά βάρος, πολύ πάνω από τον παγκόσμιο μέσο όρο για αυτού του είδους τα κοιτάσματα, ο οποίος συνήθως πέφτει κάτω από 0,4 τοις εκατό κατά βάρος.
Οι γεωλόγοι συνδέουν αυτόν τον ακραίο εμπλουτισμό με μια σπάνια διαδικασία δύο σταδίων. Πρώτον, το πλούσιο σε λίθιο ηφαιστειακό γυαλί εκπλύθηκε από αλκαλικά νερά της λίμνης, σχηματίζοντας μαγνησιούχους σμεκτίτες αργίλους.
Αργότερα, κατά τη διάρκεια μιας μαγματικής αναζωπύρωσης πριν από περίπου 16,3 εκατομμύρια χρόνια, υδροθερμικά ρευστά πλούσια σε κάλιο, φθόριο, ρουβίδιο και καίσιο μετέτρεψαν αυτές τις αργίλους σε ιλλίτη. Τα ρευστά αυτά ταξίδεψαν μέσα από ρωγμές και πορώδη στρώματα ιζημάτων, προκαλώντας μετασχηματισμό ορυκτών και συγκεντρώνοντας τα επίπεδα λιθίου κατά τη διαδικασία.
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Κολούμπια και τη Lithium Americas Corporation χρησιμοποίησε ευαίσθητες τεχνικές ιοντικού μικροανιχνευτή για να αναλύσει τα δείγματα ιλλίτη. Τα αποτελέσματα έδειξαν συγκεντρώσεις λιθίου που κυμαίνονταν από 1,3 έως 2,4 τοις εκατό κατά βάρος, με μέσο όρο 1,8 τοις εκατό.
Η ανάλυση διαπίστωσε ισχυρούς στοιχειακούς συσχετισμούς με το βόριο, το ρουβίδιο και το καίσιο, ενισχύοντας τη θεωρία ότι αυτές οι υψηλές συγκεντρώσεις προέκυψαν από εστιασμένη υδροθερμική αλλοίωση. Το υπεύθυνο ορυκτό, ο ταϊνιόλιθος, είναι μια πλούσια σε λίθιο παραλλαγή ιλλίτη που σχηματίζεται υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας σε εξειδικευμένα χημικά περιβάλλοντα.
Σε σύγκριση με άλλους ηφαιστειακούς ιζηματογενείς πόρους λιθίου, η καλδέρα McDermitt ξεχωρίζει. Παρόμοια κοιτάσματα στην κοιλάδα Clayton Valley και Rhyolite Ridge, Νεβάδα, περιέχουν μεταξύ 2.410 και 2.780 μέρη ανά εκατομμύριο λιθίου. Αντίθετα, ο ιλλίτης στο Thacker Pass ξεπερνά κατά μέσο όρο τα 12.000 ppm, με ορισμένα δείγματα να ξεπερνούν τα 18.000 – γεγονός που τα καθιστά τους πιο πλούσιους σε λίθιο αργίλους που έχουν βρεθεί μέχρι σήμερα.
Αυτός ο εμπλουτισμός περιορίζεται στη νότια καλδέρα- το βόρειο τμήμα δεν έχει αυτές τις υψηλές συγκεντρώσεις, με τα δείγματα λιθίου να παραμένουν συνήθως κάτω από 3.500 ppm.
Η οικονομική υπόσχεση συναντά κοινωνικές και περιβαλλοντικές εντάσεις
Σύμφωνα με εκτιμήσεις, η καλδέρα McDermitt θα μπορούσε να περιέχει έως και 120 εκατομμύρια μετρικούς τόνους λιθίου. Η δυνητική αξία αυτού του κοιτάσματος εκτιμάται σε 413 δισεκατομμύρια ευρώ. Εάν αναπτυχθεί πλήρως, θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την εξάρτηση των ΗΠΑ από το εισαγόμενο λίθιο και να συμβάλει στη μείωση του κόστους των ηλεκτρικών οχημάτων και άλλων τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η ανακάλυψη θα μπορούσε ακόμη και να ξεπεράσει το Salar de Uyuni της Βολιβίας, που προηγουμένως θεωρούνταν η μεγαλύτερη πηγή λιθίου στον κόσμο. Παρόλα αυτά, η πορεία προς την ανάπτυξη είναι αμφισβητούμενη. Ομάδεςιθαγενών, όπως οι People of Red Mountain, έχουν αποκαλέσει το έργο «πράσινη αποικιοκρατία», επικαλούμενες κινδύνους για τα ιερά εδάφη και τις παραδοσιακές περιοχές διατροφής και κυνηγιού.
Αν και μια απόφαση ομοσπονδιακού δικαστηρίου ευνόησε τα μεταλλευτικά συμφέροντα, οι περιβαλλοντικοί επιστήμονες προειδοποιούν ότι η εξόρυξη λιθίου, ακόμη και χωρίς τις λίμνες εξάτμισης που είναι τυπικές για την εξόρυξη άλμης, μπορεί να προκαλέσει υποβάθμιση του εδάφους, ρύπανση από βαρέα μέταλλα και επιβάρυνση των υδάτινων πόρων.
Παρά τη διαμάχη, η ανακάλυψη στο Thacker Pass παρουσιάζει μια μοναδική ευκαιρία για τις ΗΠΑ να δημιουργήσουν μια εγχώρια προμήθεια αυτού του ζωτικού πόρου. Καθώς η ζήτηση για λίθιο αυξάνεται κατακόρυφα -προβλέπεται ότι θα οκταπλασιαστεί έως το 2040- οι επιλογές που θα γίνουν εδώ θα μπορούσαν να διαμορφώσουν το μέλλον της καθαρής ενέργειας σε ολόκληρο τον κόσμο.
