Геологическое строение месторождения литиеносных глин кальдерного типа Такер Пасс и его возможные аналоги (Невада, Северная Америка)

Растущий спрос на литий вызван переходом к возобновляемым источникам энергии. В связи с этим актуальным является изучение новых месторождений и технологий добычи лития, чтобы обеспечить стабильное снабжение рынка и поддержать экологически устойчивое производство. В данной статье изучены пути миграции литиеносных рассолов и механизм формирования глин с повышенным содержанием лития: гекторита, иллита и смектита. Описана обобщенная модель формирования типа месторождений литиеносных глин кальдерного типа Такер Пасс в Северной Америке. Особое внимание уделено роли гидротермальных флюидов, как потенциально дополнительному источнику «поставки» лития в бассейн кальдеры. Составлены ключевые критерии, характеризующие промышленные скопления лития данного типа.

1. Боярко Г. Ю., Хатьков В. Ю., Ткачева Е. В. Сырьевой потенциал лития России // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333, № 12. – C. 7–16.

2. Голева Г. А. Гейзеры и горячие озера Кроноцкого заповедника (Камчатка). Путеводитель. – М. : Прогресс-Академия, 1993. – 64 с.

3. К минерагении лития гидроминеральной провинции Сибирской платформы / А. Г. Вахромеев, И. В. Литвинова, Н. В. Мисюркеева, С. В. Алексеев, Д. А. Погребная // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Вып. 20. – Иркутск : ИЗК СО РАН, 2022. – С. 43–45.

4. Кирюхин А. В. Магматический фракинг и гидротермальные системы под активными вулканами // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Геотермальная вулканология, гидрогеология, геология нефти и газа» (Geothermal Volcanology Workshop 2020), 3–8 сентября 2020 г. – Петропавловск-Камчатский : ИВиС ДВО РАН, 2020. – C. 27–31.

5. Модель вторичного концентрирования литиеносных рассолов в кипящих флюидных системах магматогенно-осадочных бассейнов гидроминеральной провинции Сибирской платформы / А. Г. Вахромеев, Е. В. Зелинская, И. В. Литвинова, Д. А. Погребная // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Геотермальная вулканология, гидрогеология, геология нефти и газа» (Geothermal Volcanology Workshop 2023), 5–10 сентября 2020 г. – Петропавловск-Камчатский : ИВиС ДВО РАН, 2023. – C. 27–31.

6. Романюк Т. В., Ткачев А. В. Геодинамический сценарий формирования крупнейших мировых неоген-четвертичных бор-литиеносных провинций. – М. : Светоч Плюс, 2010. – 304 с.

7. Рычагов С. Н. Гигантские газо-гидротермальные системы и их роль в формировании пародоминирующих геотермальных месторождений и рудной минерализации // Вулканология и сейсмология. – 2014. – № 2. – C. 3–28.

8. Топчиева О. М., Петровский В. А., Сухарев А. Е. Условия образования минеральных включений в гидротермальных метасоматитах г. Двугорбой, Южная Камчатка // Вестник Пермского университета. – 2018. – Т. 17, № 1. – C. 1–10.

9. Benson T. R., Coble M. A., Dilles J. H. Hydrothermal enrichment of lithium in intracaldera illite-bearing claystones // Science Advances. – 2023. – Vol. 9, no. 35. – Pp. 1–10.

10. Castor S. B., Henry C. D. Lithium-rich claystone in the McDermitt Caldera, Nevada, USA: Geologic, mineralogical, and geochemical characteristics and possible origin // Minerals. – 2020. – Vol. 10, no. 1. – Pp. 68.

11. DiPietro J. A. Geology and landscape evolution: General principles applied to the United States. – Elsevier, 2018.

12. Gallup D. L. Geochemistry of geothermal fluids and well scales, and potential for mineral recovery // Ore geology reviews. – 1998. – Vol. 12, no. 4. – Pp. 225–236.

13. Geology and evolution of the McDermitt caldera, northern Nevada and southeastern Oregon, western USA / C. D. Henry, S. B. Castor, W. A. Starkelet et al. // Geosphere. – 2017. – Vol. 13, no. 4. – Pp. 1066–1112.

14. Global lithium availability: A constraint for electric vehicles? / P. W. Gruber, P. A. Medina, G. A. Keoleian et al. //Journal of Industrial Ecology. – 2011. – Vol. 15, no. 5. – Pp. 760–775.

15. Global lithium resources: Relative importance of pegmatite, brine and other deposits / S. E. Kesler, P. W. Gruber, P. A. Medina et al. // Ore geology reviews. – 2012. – Vol. 48. – Pp. 55–69.

16. Ingraffia J. T., Ressel M. W., Benson T. R. Thacker Pass lithium clay deposit, McDermitt caldera, north-central Nevada: Devitrification of McDermitt Tuff as the main lithium source // Geological Society of Nevada Special Publication. – 2020. – Pp. 395–410.

17. Lithium Americas Expands Resource at Thacker Pass and Increases Phase 1 Capacity to Target 40,000 tpa Lithium Carbonate [Electronic resource]. – URL: https://lithium-argentina.com/files/doc_news/LithiumAmericas-Expands-Resource-at-Thacker-Pass-andIncreases-Phase-1-Capacity-to-Target-40000-tpa-LithiumCarbonate-10-07-2021-2021.pdf (12.04.2024).

18. Lithium enrichment in intracontinental rhyolite magmas leads to Li deposits in caldera basins / T. R. Benson, M. A. Coble, J. J. Rytuba et al. // Nature communications. – 2017. – Vol. 8, no. 1. – Pp. 270.

19. Metallogenic Characteristics and Formation Mechanism of Naomugeng Clay Type Lithium Deposit in Central Inner Mongolia, China / C. Li, Z. Li, T. Wu et al. // Minerals. – 2021. – Vol. 11, iss. 3. – Pp. 238.

20. Mineral Commodity Summaries 2024 // U. S. Geological Survey. – 2024. – 216 р.

21. Shaw R. A. Global lithium (Li) mines, deposits and occurrences. – Keyworth : Nottingham British Geological Survey, 2021.

22. Towards a low-carbon society: A review of lithium resource availability, challenges and innovations in mining, extraction and recycling, and future perspectives / C. B. Tabelin, J. Dallas, S. Casanova et al. // Minerals Engineering. – 2021. – Vol. 163. – Pp. 106743.

23. Uranium-Bearing Volcanic Structures: Streltsovka (Russia), Xiangshan (China), and McDermitt (United States). A Comparative Analysis of the Petrology of Felsic Volcanics and the Composition of Near-Ore Metasomatites / V. A. Petrov, O. V. Andreeva, V. V. Poluektov, D. V. Kovalenko // Geology of Ore Deposits. – 2021. – Vol. 63. – Pp. 1–28.