里斯顿，弗吉尼亚州 — 一项由美国地质调查局（USGS）主导的研究，通过结合水质测试和机器学习技术，估算出在阿肯色州西南部地下蕴藏着500万到1900万吨的锂储量。如果这些锂可以商业开采，其数量足以满足2030年全球汽车电池锂需求的九倍。

这项创新的方法由美国地质调查局与阿肯色州能源与环境部州地质办公室共同开展，使得研究团队能够量化在被称为“斯马科夫地层”（Smackover Formation）中的盐卤水中所含的锂含量。从油气开采过程中产生的废盐水中提取锂，不仅能从废流中获取有价值的资源，还为锂的提取提供了新的契机。

“锂是能源转型中的关键矿产，而美国锂产量的潜在增加取代进口，对就业、制造业和供应链的韧性具有深远影响。这项研究展示了科学在解决经济重要问题方面的价值，”美国地质调查局局长大卫·阿普尔盖特（David Applegate）表示。

斯马科夫地层是古代海洋的遗迹，留下了一片广泛的、多孔的、透水性强的石灰岩地质单元，横跨阿肯色州、路易斯安那州、德克萨斯州、阿拉巴马州、密西西比州和佛罗里达州部分地区。它形成于侏罗纪地质时期，以丰富的石油和溴资源闻名。近年来，斯马科夫地层因其盐卤水中的潜在锂资源也逐渐受到关注——这些盐卤水与深盐层相关，具有高盐度。

“我们的研究首次估算了阿肯色州西南部斯马科夫地层中的锂总量。我们估计该地区溶解的锂足以取代美国的锂进口，甚至更多。需要强调的是，这些估算是地层中的总量评估，我们并没有根据最新的从盐卤水中提取锂的方法来估算技术上可回收的锂量，”该研究的主要研究员、水文学家凯瑟琳·克尼里姆（Katherine Knierim）表示。

近年来，全球对锂的需求大幅增加，锂是电池生产中的关键矿物。随着从化石燃料向电动和混合动力汽车的转型加速，这一趋势预计将持续，凸显出锂在能源技术进步中的日益重要性。

美国超过25%的锂依赖进口。美国地质调查局估算，阿肯色州南部油气和盐卤废流中带到地表的锂足以满足美国当前的锂消费需求。斯马科夫地层盐卤水中最低估算的500万吨锂储量，相当于国际能源署对2030年全球电动汽车锂需求预测的九倍以上。

美国地质调查局的预测模型首次估算了阿肯色州南部斯马科夫地层盐卤水中的锂总量，并使用了一种机器学习技术，这是一种人工智能类型。美国地质调查局位于弗吉尼亚州里斯顿的盐卤研究实验室对阿肯色州的样本进行了分析，并将其与美国地质调查局采出水数据库中的历史样本数据进行比较。随后，机器学习模型将盐卤水中的锂浓度与地质数据相结合，生成了预测该地区锂总浓度的地图，即使在缺乏锂样本的区域也能进行预测。

“美国地质调查局—以及科学本身—在合作中表现得最好，而这项重要研究正是我们与阿肯色州州地质办公室紧密合作的成果，”克尼里姆博士表示。

自1879年以来，美国地质调查局一直是国家在地质、能源和矿产资源方面的主要科学信息来源。根据《2020年能源法案》的授权，美国地质调查局还负责追踪美国锂的生产、需求和进口情况，并维护政府的关键矿产清单。

这张美国地图显示了斯马科夫地层和采样区域的高亮部分。斯马科夫地层（以黄色标出）覆盖了德克萨斯州南部至东部、阿肯色州南部、路易斯安那州的上半部分及部分东部、密西西比州的南半部、阿拉巴马州的西南部区域以及佛罗里达州狭长地带的部分地区。采样区域位于阿肯色州的南部（以红色斜线标出）。