Le lithium est un minéral utilisé dans la production de piles électriques, et des gisements de métaux précieux ont été découverts dans de nombreuses régions du Nevada. Grâce à un récent financement de la National Science Foundation, Philipp Ruprecht, professeur agrégé au Département des sciences et de l’ingénierie géologiques, étudiera comment les gisements découverts à Thacker Pass dans le nord du Nevada sont devenus si riches en lithium.
Une capture d’écran de Google Maps montre la forme en ampoule de la caldeira McDermitt, où se trouve Thacker Pass. Thacker Pass est connu pour son minerai riche en lithium.
Thacker Pass se trouve dans la caldeira McDermitt, le site d’une éruption magmatique qui a eu lieu il y a 16 millions d’années. Grâce à divers processus au niveau du sous-sol et au niveau de la surface, la caldeira est devenue riche en lithium.
« Il y a quelques choses qui étaient spéciales lorsque celui-ci s’est formé où tous les ingrédients se sont réunis de la bonne manière », a déclaré Ruprecht.
Les caldeiras se forment lorsque du magma chaud éclate sous la croûte terrestre, formant de grandes chambres qui s’effondrent et sont partiellement remplies d’une partie du matériau qui a éclaté. Les caldeiras laissent généralement une dépression à la surface du paysage, et les précipitations ou la fonte des neiges peuvent combler cette dépression.
La caldeira de McDermitt, située à la frontière entre le Nevada et l’Oregon, a la particularité d’avoir été un bassin fermé, alors que de nombreuses autres caldeiras se vident par une rivière ou un ruisseau. Un lac s’est formé au-dessus de la caldeira de McDermitt lorsque le corps magmatique sous la surface s’est refroidi.
Les fissures et les lacunes dans le sol laissent l’eau s’infiltrer, collectant des minéraux et des éléments comme le lithium lors de son passage dans le sol. La chaleur du corps de magma encore en refroidissement a fait émerger à nouveau l’eau à la surface dans un processus hydrothermique.
Ruprecht et ses collègues émettent l’hypothèse que les liquides hydrothermaux faisaient partie du processus d’enrichissement à Thacker Pass, car de nombreux bassins formés par le volcanisme ne sont pas particulièrement riches en lithium. Contrairement à de nombreuses autres caldeiras qui drainent l’eau de pluie à travers des ruisseaux ou des rivières, toute eau qui tombait dans la caldeira McDermitt était collectée dans le bassin et ne s’échappait pas, ce qui entraînait une plus grande concentration de lithium.
« Quand l’enrichissement en lithium a-t-il réellement lieu ? » demanda Ruprecht. « Nous ne nous concentrons pas seulement sur la grande éruption, mais nous nous concentrons sur l’activité qui a conduit à cette grande éruption. »
Ruprecht a déclaré qu’il peut y avoir beaucoup d’activité magmatique qui se déroule sur des centaines de milliers d’années avant une grande éruption, et que les scientifiques savent qu’il y avait déjà beaucoup de lithium dans le magma sous la croûte avant l’éruption.
« Mais même après ces grandes éruptions, ce n’est pas que le système est mort, mais il y a même une activité post-caldeira », a-t-il ajouté.
« Et ceux-ci sont tout aussi intéressants, non ? Parce qu’ils peuvent nous renseigner en fin de compte sur le sort du lithium tout au long de ce cycle d’activité. » Ruprecht et ses collègues soupçonnent que l’activité avant et après la grande éruption peut également avoir une concentration et livrer du lithium dans le magma et le lac qui se forme plus tard.
Pour étudier le lithium dans le gisement, Ruprecht utilisera une variété de techniques analytiques géochimiques pour examiner la composition des échantillons et être en mesure de retracer le chemin emprunté par le lithium, lui permettant d’identifier la composition du lithium au cours de l’histoire de cette caldeira unique.
Ruprecht a noté qu’il s’appuyait sur les travaux d’autres chercheurs de l’Université. Chris Henry, géologue de recherche émérite du Nevada Bureau of Mines and Geology de la Mackay School of Earth Sciences and Engineering, a cartographié la géologie de la caldeira de McDermitt et continue de travailler sur cette éruption.
En 2017, lui et ses collègues ont publié un article qui soulignait le potentiel d’extraction du lithium, de l’or, de l’uranium, du gallium et du zirconium. Lisa Stillings, professeure auxiliaire à la DGSE et géologue de recherche au US Geological Survey, étudie comment des éléments comme le lithium sont cyclés à travers la croûte terrestre.
Elle travaille actuellement sur un projet intitulé « Le lithium de la source au puits : genèse et évolution des saumures et des argiles de lithium » qui comprend des recherches sur la caldeira de McDermitt. Au Bureau des mines et de la géologie du Nevada (NBMG), la professeure adjointe Carolina Muñoz-Saez élabore une carte géologique détaillée et des analyses géochimiques et géochronologiques de la caldeira dans le cadre de la Earth Mapping Resources Initiative (Earth MRI).
Earth MRI a commencé dans le cadre du décret 13817, qui vise à garantir des sources fiables de minéraux critiques comme le lithium, et l’US Geological Survey s’est associé au NBMG et à d’autres études géologiques d’État.
La quantité d’études sur Thacker Pass témoigne de la valeur du lithium et de la richesse du lithium là-bas. Alors que Ruprecht et ses collègues de l’Université étudient l’histoire de l’enrichissement de la caldeira, ils espèrent qu’il y aura plus de réponses sur la façon d’identifier les régions riches en lithium.
Source: Université du Nevada, Reno
Lien de Etoile d'Europe
