La découverte de lithium dans un volcan américain pourrait être le plus grand gisement jamais découvert
Selon une nouvelle analyse, un gisement de lithium de rang mondial le long de la frontière entre le Nevada et l’Oregon pourrait répondre à la demande croissante pour ce métal.
On estime que 20 à 40 millions de tonnes de lithium métal se trouvent dans un cratère volcanique formé il y a environ 16 millions d’années. C’est nettement plus grand que les gisements de lithium découverts sous un salar bolivien, auparavant considéré comme le plus grand gisement au monde.
«Si l’on en croit leur estimation au fond de l’enveloppe, il s’agit d’un gisement de lithium très, très important», déclare Anouk Borst, géologue à l’Université KU Leuven et au Musée royal de l’Afrique centrale à Tervuren, en Belgique. « Cela pourrait changer la dynamique du lithium à l’échelle mondiale, en termes de prix, de sécurité d’approvisionnement et de géopolitique. »
Une nouvelle analyse in situ révèle qu’une argile inhabituelle, composée d’illite minérale, contient 1,3 à 2,4 % de lithium dans le cratère volcanique. C’est presque le double du lithium présent dans le principal minéral argileux contenant du lithium, la smectite de magnésium, qui est plus courante que l’illite.
Certaines conditions inhabituelles ont créé ce qui pourrait être un gisement volcanique d’une richesse unique. Le cratère – la caldeira McDermitt – s’est formé il y a 16,4 millions d’années à environ 1 000 km3 de magma a explosé vers l’extérieur. La caldeira était remplie de produits d’éruption d’un magma alcalin riche en sodium et en potassium, ainsi qu’en lithium, en chlore et en bore. Celui-ci s’est rapidement refroidi pour former une roche volcanique vitreuse finement cristalline, l’ignimbrite, qui s’est altérée pour produire des particules riches en lithium.
Un lac s’est ensuite formé dans le cratère, persistant pendant des centaines de milliers d’années, avec des matériaux volcaniques et environnants altérés formant un sédiment riche en argile à son fond. La nouvelle analyse suggère qu’après la vidange du lac, un autre épisode volcanique a exposé les sédiments à une saumure chaude et alcaline, riche en lithium et en potassium.
« Des recherches antérieures supposaient que l’illite était partout en profondeur dans la caldeira », explique Thomas Benson, géologue chez Lithium Americas Corporation, et qu’elle s’était formée lorsque des températures et des pressions élevées transformaient la smectite en illite.
L’équipe de Benson a proposé qu’une couche d’illite d’environ 40 m d’épaisseur se soit formée dans les sédiments du lac par cette saumure chaude. Le fluide s’est déplacé vers le haut le long des fractures formées lors du redémarrage de l’activité volcanique, transformant la smectite en illite dans la partie sud du cratère, Thacker Pass. Le résultat fut une argile riche en lithium.
«Il s’agirait d’une altération en plusieurs étapes de la smectite contenant du lithium en illite, où les fluides hydrothermaux enrichiraient les argiles en potassium, lithium et fluor», explique Borst. « Ils semblent avoir atteint le point idéal où les argiles sont préservées près de la surface, ils n’auront donc pas besoin d’extraire autant de roches, mais celles-ci n’ont pas encore été altérées. »
Le matériau pourrait être mieux décrit comme ressemblant « un peu à de l’argile brune de potier », explique Christopher Henry, professeur émérite de géologie à l’Université du Nevada à Reno. « C’est extrêmement inintéressant, sauf qu’il contient tellement de lithium. »
«De nombreuses recherches ont été menées pour trouver des gisements (de lithium) supplémentaires», ajoute Henry. « Les États-Unis ne disposent que d’une seule petite exploitation de production de saumure de lithium au Nevada. »
Henry n’est pas entièrement d’accord avec l’histoire nouvellement proposée du cratère, puisque la datation isotopique a montré qu’un lac existait là-bas jusqu’il y a 15,7 millions d’années, mais que le système volcanique s’est éteint au bout de 16,1 millions d’années. Le nouveau calendrier nécessiterait une activité volcanique plus longue que ce que suggèrent les preuves, explique-t-il.
Benson affirme que son entreprise prévoit de commencer l’exploitation minière en 2026. Elle éliminera l’argile avec de l’eau, puis séparera les petits grains contenant du lithium des minéraux plus gros par centrifugation. L’argile sera ensuite lessivée dans des cuves d’acide sulfurique pour en extraire le lithium.
«S’ils peuvent extraire le lithium d’une manière très peu gourmande en énergie ou selon un processus qui ne consomme pas beaucoup d’acide, cela peut alors être très significatif sur le plan économique», explique Borst. « Les États-Unis disposeraient de leur propre approvisionnement en lithium et les industries auraient moins peur des pénuries d’approvisionnement. »
Benson considère l’argile riche en lithium de Thacker Pass comme « unique » parmi les dépôts sédimentaires volcaniques. «Les argiles smectites sont relativement plus abondantes», dit-il. L’exploration d’autres gisements de lithium à la suite des éruptions devrait se concentrer sur les caldeiras avec des sédiments lacustres qui ont été modifiés hydrothermalement dans des lacs sans écoulement, ajoute-t-il.
