克莱顿谷是内华达州西部埃斯梅拉达县的一个广阔盆地，在清澈的蓝天下，碧绿色的水池坐落在棕色色调的山脉之间。类似的盆地和山脉像营一样从西向东排列在全州各地，尽管大多数盆地和山脉都非常干燥。克莱顿的静水池是人工的，并且富含。
银峰 (Silver Peak) 是这个偏远山谷中的一个前银矿小镇，于 1966 年成为内华达州第一个锂生产设施，比这种金属成为可再生能源和可再生能源的关键材料早了几十年。国家安全。该工厂由 Albemarle Corporation 运营，每年生产 5,512 吨（5,000 公吨）碳酸锂。
银峰是内华达州唯一的锂生产地，但这种情况很快就会改变。
从历史上看，锂几乎没有经济意义，但对锂离子电池的需求激增，加剧了人们对这些矿藏的关注。这美国地质调查局报告该电池，主要用于，占全球锂用量的 87%。分析师预计，到 2030 年，这一比例将升至 95%。美国的锂产量仅占全球的 0.5%，但内华达州可能会修改这一统计数据。
“内华达州显然比任何其他州都拥有更多的锂，”说克里斯托弗·亨利是内华达州矿业和地质局 (NBMG) 的名誉地质学家。
“这要归功于我们的构造环境，”补充道詹姆斯·福尔兹，NBMG 的地质学家。
该州的锂矿床是几乎难以想象的地质偶然性的结果。据一项研究称，几乎一切都与地壳伸展有关：陡峭的地形、丰富的火山岩、高热流、干旱的气候和水文封闭的盆地。新报告来自 NBMG。
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从水中提取锂
这北美的盆岭省包括美国西部大部分地区，包括整个内华达州，情况很复杂。关于1700万年前亨利解释说，先前因古代构造碰撞而增厚的地壳开始拉伸变薄，像堆积起来的橡皮泥一样蔓延。
地壳块像多米诺骨牌一样倾斜，形成盆地，沉积物和水汇聚成浅湖和水库。岩浆从变薄的地壳中升起，将火山岩喷出到地表，与鹅卵石、沙子和粘土混合在一起。
内华达州的大部分盆地现已干涸，只剩下卷曲的泥裂和盐分，作为昔日湖泊的遗迹。地壳扩张至今仍在继续，这是该州巨大锂储量的关键。
“从构造上来说，内华达州是增长最快的州，”福兹说。
解释说，锂的故事始于火成岩西蒙·乔伊特是内华达大学里诺分校的经济地质学家。全球开采的大多数锂都是直接从这些硬岩中提取的，包括澳大利亚世界上最大的锂矿绿丛伟晶岩。
但内华达州的锂源岩，即流纹岩（花岗岩的喷发形式），只含有微量的锂，不足以经济地直接开采。在这里，地质学家对“火山沉积矿床”感兴趣，其中高度可溶的金属在被风化后从其源岩中集中在附近的盆地中。
溪流通常会收集径流并流入大海，但内华达州干旱的气候和地形使大多数盆地水文封闭。相反，溪流将水带入内部排水盆地，并在那里汇集。
无论流纹岩出现在何处——从地下深处到陡峭的山坡，径流都会从流纹岩中浸出锂。富含锂的径流积聚在盆地中并慢慢浓缩成盐水。
“你得到的东西几乎就像一块海绵，”乔伊特说。 “水来了，却无处可逃。”
在克莱顿谷，富含锂的盐水要么被泵送到地表蒸发，要么通过仍在出现的盐水进行处理。直接提锂技术。
锂粘土潜力
除了盐水之外，令地质学家兴奋的是内华达州锂粘土的潜力。
麦克德米特火山口横跨内华达州和俄勒冈州边界，标志着黄石热点的早期显现，当北美板块在固定热源上移动时，黄石热点最终形成了一系列火山。
当麦克德米特爆发时1630万年前，火山口内的一个湖，充满了火山灰和蒙皂石粘土。随着湖泊蒸发，热液将富含锂的蒙皂石转化为更丰富的锂。伊利石粘土尤其是在火山口南端的撒克山口。如今，麦克德米特是世界上已知最大的锂矿床之一。
20 世纪 70 年代，铀矿勘探者偶然发现了麦克德米特。 “那里的庞然大物是锂，”说汤姆·本森阿根廷锂公司的火山学家。然而，由于锂既没有经济吸引力，也不容易开采，该地点的生产从未开始。
如今，该公司的分拆公司 Lithium Americas Corp估计其 Thacker Pass 项目含有 2.4 亿吨（2.173 亿公吨）金属。该公司计划于2028年左右开始生产。
内华达州的其他破火山口尚未产出类似数量的锂，这让地质学家感到困惑。 “我们正在试图弄清楚麦克德米特发生了什么，”福兹说。
本森认为关键在于麦克德米特独特的富集流纹岩，它是在炎热、干燥的岩浆熔化富含锂的大陆岩石时形成的。相比之下，内华达州较古老的破火山口是在较冷、类似俯冲的环境中形成的，或者是在锂含量较少的熔融地壳中形成的。 “构造环境和地壳类型很重要，”本森说。
向南仅 268 英里（431 公里）处，流纹岩山脊的倾斜地层沿着银峰山脉上升，银峰山脉是内华达州的下一个锂粘土前沿。福兹解释说，流纹岩山脊一度被认为位于麦克德米特型埋藏火山口顶部，但更好的理解是断层和排水的克莱顿谷。
地质学家认为，最初，富含锂的流纹质凝灰岩矿床聚集在流纹岩岭的构造活动盆地中。随着盆地的发展，形成了一个湖泊，在火山岩上沉积了富含粘土的湖泊沉积物。热液通过断层和裂缝渗透，用来自下方流纹岩的锂浸泡湖床沉积物。后来的断层作用使这些沉积物隆起并倾斜，露出了有价值的粘土。
为了了解流纹岩山脊，“你需要采取克莱顿谷，用断层将其切碎，并抬升部分以暴露锂盐水中的富集粘土，”福尔德斯说。
Ioneer 美国公司是规划位于流纹岩岭的锂硼矿和化学加工厂，预计到 2028 年投产。
与此同时，在里诺郊外的山上，特斯拉超级工厂自 2017 年以来，该公司每年生产的锂电池足以为 500,000 辆电动汽车提供动力。随着麦克德米特 (McDemitt) 和流纹岩岭 (Rhyolite Ridge) 的生产将在克莱顿谷 (Clayton Valley) 的持续运营中开始，内华达州的锂产量预计将上升。
