克萊頓谷是內華達州西部埃斯梅拉達縣的一個廣闊盆地，在清澈的藍天下，碧綠色的水池坐落在棕色色調的山脈之間。類似的盆地和山脈像營一樣從西向東排列在全州各地，儘管大多數盆地和山脈都非常乾燥。克萊頓的靜水池是人工的，並且富含。
銀峰(Silver Peak) 是這個偏遠山谷中的一個前銀礦小鎮，於1966 年成為內華達州第一個鋰生產設施，比這種金屬成為可再生能源和可再生能源的關鍵材料早了幾十年。國家安全。該工廠由 Albemarle Corporation 運營，每年生產 5,512 噸（5,000 公噸）碳酸鋰。
銀峰是內華達州唯一的鋰生產地，但這種情況很快就會改變。
從歷史上看，鋰幾乎沒有經濟意義，但對鋰離子電池的需求激增，加劇了人們對這些礦藏的關注。這美國地質調查局報告該電池，主要用於，佔全球鋰用量的 87%。分析師預計，到 2030 年，這一比例將升至 95%。
「內華達州顯然比任何其他州都擁有更多的鋰，」說克里斯多福·亨利是內華達州礦業和地質局 (NBMG) 的名譽地質學家。
「這要歸功於我們的構造環境，」補充道詹姆斯·福爾茲，NBMG 的地質學家。
該州的鋰礦床是幾乎難以想像的地質偶然性的結果。據一項研究稱，幾乎一切都與地殼伸展有關：陡峭的地形、豐富的火山岩、高熱流、乾旱的氣候和水文封閉的盆地。新報告來自 NBMG。
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從水中提取鋰
這北美的盆嶺省包括美國西部大部分地區，包括整個內華達州，情況很複雜。關於1700萬年前亨利解釋說，先前因古代構造碰撞而增厚的地殼開始拉伸變薄，像堆積起來的橡皮泥一樣蔓延。
地殼塊像骨牌一樣傾斜，形成盆地，沉積物和水匯聚成淺湖和水庫。岩漿從變薄的地殼中升起，將火山岩噴出到地表，與鵝卵石、沙子和黏土混合在一起。
內華達州的大部分盆地現已乾涸，只剩下捲曲的泥裂和鹽分，作為昔日湖泊的遺跡。地殼擴張仍在繼續，這是該州巨大鋰儲量的關鍵。
「從構造上來說，內華達州是成長最快的州，」福茲說。
解釋說，鋰的故事始於火成岩西蒙·喬伊特是內華達大學裡諾分校的經濟地質學家。全球開採的大多數鋰都是直接從這些硬岩中提取的，包括澳洲世界上最大的鋰礦綠叢偉晶岩。
但內華達州的鋰源岩，即流紋岩（花崗岩的噴發形式），只含有微量的鋰，不足以經濟地直接開採。在這裡，地質學家對「火山沉積礦床」感興趣，其中高度可溶的金屬在被風化後從其源岩中集中在附近的盆地中。
溪流通常會收集徑流並流入大海，但內華達州乾燥的氣候和地形使大多數盆地水文封閉。相反，溪流將水帶入內部排水盆地，並在那裡匯集。
無論流紋岩出現在何處－從地下深處到陡峭的山坡，徑流都會從流紋岩中浸出鋰。富含鋰的徑流積聚在盆地中並慢慢濃縮成鹽水。
「你得到的東西幾乎就像一塊海綿，」喬伊特說。 「水來了，卻無處可逃。」
在克萊頓谷，富含鋰的鹽水要么被泵送到地表蒸發，要么通過仍在出現的鹽水進行處理。直接提鋰技術。
鋰粘土潛力
除了鹽水之外，令地質學家興奮的是內華達州鋰粘土的潛力。
麥克德米特火山口橫跨內華達州和俄勒岡州邊界，標誌著黃石熱點的早期顯現，當北美板塊在固定熱源上移動時，黃石熱點最終形成了一系列火山。
當麥克德米特爆發時1630萬年前，火山口內的一個湖，充滿了火山灰和蒙皂石黏土。隨著湖泊蒸發，熱液將富含鋰的蒙皂石轉化為更豐富的鋰。伊利石黏土尤其是在火山口南端的撒克山口。如今，麥克德米特是世界上已知最大的鋰礦床之一。
1970 年代，鈾礦勘探者偶然發現了麥克德米特。 「那裡的龐然大物是鋰，」說湯姆·本森阿根廷鋰公司的火山學家。
如今，該公司的分拆公司 Lithium Americas Corp估計其 Thacker Pass 專案含有 2.4 億噸（2.173 億公噸）金屬。該公司計劃於2028年左右開始生產。
內華達州的其他破火山口尚未產出類似數量的鋰，這讓地質學家感到困惑。 「我們正在試圖弄清楚麥克德米特發生了什麼，」福茲說。
本森認為關鍵在於麥克德米特獨特的富集流紋岩，它是在炎熱、乾燥的岩漿熔化富含鋰的大陸岩石時形成的。相較之下，內華達州較古老的破火山口是在較冷、類似俯衝的環境中形成的，或是在鋰含量較少的熔融地殼中形成的。 「構造環境和地殼類型很重要，」本森說。
向南僅 268 英里（431 公里）處，流紋岩山脊的傾斜地層沿著銀峰山脈上升，銀峰山脈是內華達州的下一個鋰粘土前沿。福茲解釋說，流紋岩山脊一度被認為位於麥克德米特型埋藏火山口頂部，但更好的理解是斷層和排水的克萊頓谷。
地質學家認為，最初，富含鋰的流紋質凝灰岩礦床聚集在流紋岩嶺的構造活動盆地中。隨著盆地的發展，形成了一個湖泊，在火山岩上沉積了富含黏土的湖泊沉積物。熱液透過斷層和裂縫滲透，用來自下方流紋岩的鋰浸泡湖床沉積物。後來的斷層作用使這些沉積物隆起並傾斜，露出了有價值的黏土。
為了了解流紋岩山脊，「你需要採取克萊頓谷，用斷層將其切碎，並抬升部分以暴露鋰鹽水中的富集粘土，」福爾德斯說。
Ioneer 美國公司是規劃位於流紋岩嶺的鋰硼礦和化學加工廠，預計 2028 年投產。
同時，在裡諾郊外的山上，特斯拉超級工廠自2017 年以來，該公司每年生產的鋰電池足以為50 萬輛電動車提供動力。 ) 的持續營運中開始，內華達州的鋰產量預計將上升。
