在空中看，美国缅因州（Maine）是一片整齐划一的绿色海洋：森林覆盖了该州90%面积。但落叶和土壤下，是一系列更为多元化的地质地貌，他们由数亿年前与北美大陆撞击的火山岛的遗址产生。
从二年前逐渐，美国地质调查局(USGS)的研究人员对这些地区展开调查，探寻宝贵的矿物。据美国《科学》杂志期刊近日报导，科研人员全新在离澳大利亚边境线50公里彭宁顿山（Pennington Mountain），看到了带有使用价值数十亿美元的锆、铌和其它对电子器件、国防安全和可再生资源技术性非常重要的原素矿产地。
“这也是一个完美的发觉，”美国地质调查局离休专家罗伯特·斯莱克(John Slack)说，他参加了此次调研，“对于我们来说全部阿巴拉契亚山脉（Appalachians）都是有发展潜力。”
美国地质调查局(U.S. Geological Survey)已经支助阿拉斯加犬东部地区石英砂岩的测量工作，那边很有可能蕴含着包含希土等在内的多种多样关键矿物。
一、缘生
在今年的4月18日，美国美国联邦政府《通货膨胀削减法案》(Inflation Reduction Act)宣布起效，在其中的关键所在一项：针对新能源电动车给予消费者选择税款补助，需要满足动力锂电池包含的的关键所在矿产资源原材料的一部分文化整合规定。
但是，什么才是重要矿产资源？
据了解，“重要矿产资源”是指50种已开发利用的矿物质。依据这一份由美国地质勘探局在美国美国国会指示下制订的明细，重要矿产资源既包括17种主要在我国制造的稀有元素，还包含用于制造钢材的锌和用以电动车锂电池的钴等不是很比较常见的原材料。
但过去十年中，当立法委员们向美国地质调查局了解美国中国这种重要矿产资源市场供应状况时，获得的回复令人不安：美国地质调查局完全不知道该哪里可以找到。
几十年来，美国的矿山公司一直在将挖矿业务流程转移至海外，一部分主要原因是为了能绕开美国相对性严格环境法规。明确矿物资源的最基本勘查工作中止步不前。上一次美国全国范围内调查分析是寻找铀，调研自上个世纪80时代完毕。
美国地质勘探局承担能源供应矿产资源的副局珍妮弗·赖克（Sarah Ryker）表明，与绝大多数资本主义国家对比，包含澳洲、澳大利亚，乃至西班牙，“美国的地图制作不够，人们正处在一个尴尬的时刻。”珍妮弗·赖克说。
想要弥补这一专业知识空缺，美国地质调查局在2019年开启了一项地球测绘工程网络资源计划，又称“地球核磁共振成像”计划(Earth Mapping Resources Initiative，或称之为Earth MRI)。于每年1000万美元费用预算下，这家机构开始和州地质调查局协作，将它们智能化，并授权委托实地考察，以详尽制作最有机会的地质地区。
2021年，美国美国联邦政府根据《两党基础设施建设法》（Bipartisan Infrastructure Law），法令为项目拨款3.2亿美金，基本上占美国地质调查局全部费用预算的三分之一，资金5年之内交付使用。
大规模资产驱动下，“全国各地的地质调研都是在振兴，”墨西哥州地质和矿物资源局经济发展地质学者弗吉尼亚·麦克勒莫尔(Virginia McLemore)说。
此外，矿山公司还在相拥“地球核磁共振成像”计划。全世界煤业大佬昊特(Rio Tinto)的地球科学家欣阿斯特里(Donald Hinks)表明，他适用别的矿山公司与本企业合作并共享信息。昊特乃至支助了美国地质调查局在蒙大拿州的一些飞机航班，以换取1年的独家数据库访问权。欣阿斯特里说:“在公共性拥有这样的高品质、大规模数据信息将有助于新点子跟新发觉。”
二、艰难
在开采史绝大多数时间内，矿层的由来小故事看起来不这么重要——勘探者看到了它，挖矿将它挖出出去。但美国地质勘探局的地球科学家薇恩·麦卡弗蒂(Anne McCafferty)说，到现在为止，大部分很明显的矿产地发觉根本不存在了。“最低处的果实早已摘下。”薇恩·麦卡弗蒂说。
矿物的稀缺资源促进地球核磁共振成像计划使用了一种“矿物系统软件”（mineral systems）方式，此方法最先在澳大利亚创新，尝试依据矿物的建立全过程来评估在哪儿很有可能寻找关键性的矿物。
比如，探寻希土矿物能从探寻一种不同寻常的含有碳的岩层逐渐，这类岩层被称作火成岩。地质学者可能会探寻含有粘土的岩层或堆积物，这种岩层或堆积物还可以在水侵蚀源岩后捕捉稀有元素的糖蜜发酵液。
想要搜集这种能说明问题的岩层历史，美国地质勘探局的专家必须融合各种各样数据来源。其中一些已经出现，比如根据数十年野外作业的大量地质图，及其根据人力或当然地震灾害的地震数据反射面的岩石层深层结构调研。
而最新地球核磁共振成像(Earth MRI)计划也采用了一个全新的四轴飞行器。四轴飞行器的上空勘察航行间距地面仅100米，可以增加更多细节，并且为新一代更清楚的地质图提供数据。
在内华达州，一架牵引带着电磁线圈的直升飞机精确测量了地底电阻器。
学者们上飞机所使用的工具之一是磁力计（magnetometer），它能够检测富含铁和其它带磁矿物的岩层。另一种是放射线光谱分析仪（gamma ray spectrometer），它能够捕获钍、铀和钾发出来的辐射源，这些元素常常会在包括希土矿物元素火山岩石里，而且经常会被汇聚到它们分子结构中。
在缅因州，地质学者带上传感器测量岩层的放射性物质。
别的的一种手段包含激光器高度测量仪，能够制作地面波动图，揭露地质历史时间。美国航天局研发的一种“遥感影像”（hyperspectral）仪器设备也可以根据矿物质吸收特殊波长光来鉴别暴露于地面的矿物质。
在全面分析信息中，“你会看到下边的全部地质状况，”美国地质勘探局承担西海岸航空公司勘察的地球科学家Anjana Shah说。“这也是掌握地球的一种非常强有力的方法。”
一名科研人员校正了L波段遥感影像感应器收集到的数据信息。
三、探寻
在初期的探索中，地球磁共振计划的四轴飞行器航行在密苏里州和南卡罗来纳州空中。在各种州的香烟大农场下边，蕴藏着海滩动物化石，这种海滩是过去2次冰河期中间温馨阶段留下来的海域，那时候海平线比现在高。
密苏里州地质调查局的地貌学家凯瑟琳·法雷尔(Kathleen Farrell)说，激光器高度测量仪捕捉到了这种海域和古江河的微小波动。
历史悠久的海滩上面有黑砂堆积物，这种黑砂是通过山峰腐蚀和江河堆积而成，含有重金属元素。法雷尔跟她的同事希望用将收集的一个新的上空数据和现场勘测和打孔抽样紧密结合，掌握卡罗莱纳州黑砂的由来。她们想知道沿海平原是怎样随着时间推移而产生，为何黑砂只能在特殊阶段产生，以及它砂来源于上游的哪儿。
这种正确的答案将有助于地质学者发觉一个新的重金属超标成矿，要记住，加利福尼亚州北部地区相近位置是美国不可多得的钛的商业服务由来之一。
但在在今年的，一项遮盖密歇根州、肯塔基州、田纳西州、阿肯色州、美国纽约州和印第安纳州有些地方的地球磁共振调研将检测另一个神秘地震断裂带——里弗特裂谷(Reelfoot Rift)。
里弗特裂谷被掩埋在过去的数公里的堆积物下，它很有可能是7.5亿年前罗迪亚超内地（Rodinia supercontinent）逐渐瓦解的时候在内地岩层中形成的一个缝隙。1811年和1812年，和这个裂谷相关的断块引起了新费城地震灾害，是美国落基山脉东侧地域迄今为止最大的地震。
里弗特裂谷和周边的岩层变型导致了风险，又为矿物质产生造就了机遇。这种裂开为溶岩带来了安全通道，进而在地质时代比较晚的阶段冒出，那时候北美洲版块与北美大陆版块相碰，构成了阿巴拉契亚山脉。这类溶岩也形成了伊利诺斯州南部莹石区，这儿以前产出率了美国绝大部分的莹石——用以冶炼厂钢材和生产盐酸。
值得一提的是，这种溶岩很有可能还在产生希克斯巨蛋(Hicks Dome)的过程当中彰显了功效。希克斯巨蛋坐落于美国纽约州农村空中1公里左右，是该州比较接近活火山的区域。
在美国地质勘探局的航空公司信息中，这是一个磁异常地区，从圆顶上钻出来的岩样含有希土矿物。来源于岩样的地球有机化学显像剂暗示着，园顶隐秘的堆积物是通过火成岩所形成的——这类不同寻常的火山岩石与全世界最好的希土成矿相关。
加州的帕斯山是美国唯一生产制造稀有元素的矿山开采。美国地质调查局期待地球网络资源测绘工程计划可以鼓励更多的开采主题活动。
四、锂矿资源
现如今，并没有哪一种矿物比锂更为重要。
锂被用来手机跟电动车锂电池中，推动着全世界越来越多电动式商品。但是，美国只有一个锂矿，坐落于内华达州，其没经加工制作锂菱镁矿被送往海外再加工。内华达州地质学家詹皇·尔德兹(James Faulds)说，该州有希望贮藏更多锂矿，并将会成为国际性锂资源“震区”。
锂一般存在碎屑岩中——在地壳中结晶体的溶岩或者在地面制冷的溶岩。很多已知锂矿床都是在该州北部地区迈克德米特火山口，这是一个1600百万年由地球深部网络热点所形成的火山口，又为黄石国家公园给予然料。火山口里的降水或下边热水将火山口黏土堆积物里的锂萃取到黄石国家公园别的活火山热点区域。
“为什么会有这类酸化？”内华达高校里诺校区的地质学家Carolina Muñoz-Saez问。她和合作方正在考虑锂和锂粘土的生态学，来确认锂元素要在火山爆发期内由超温水密集的，还是火山爆发以后，伴随着水渗入火山口含有火山岩浆的岩层里的。正确答案可能正确引导地质学家探寻别的一样丰富多样的矿产地。
地球上核磁共振成像(Earth MRI)已经说明，锂探矿者无须局限于火山口。郊外地质学家早就在结构隆起地球内部块排成的山间盆地发现了好像含有锂的岩层。詹皇·尔德兹说，以“山间盆地和山峰”地貌而著称的内华达州有许多这个地方。
美国地质勘探局的地球物理学家乔纳森·格伦表明，值得一提的是，这种山间盆地通常有着热盐水系统软件，这也是天然气发电潜在由来。
地球上磁共振方案还在整体规划遥感影像调研，扫描仪并没有树木的旱灾地面，探寻含矿土壤层。比如，锂和稀有元素具有极强的光谱仪反射面；别的特点能够揭露与锂或其它矿物有关的粘土矿物。
除开鉴别可能存在矿产地的岩石层外，地球上核磁共振成像还加快了美国地质勘探局检测废旧锡矿或铁矿石尾矿库中遗留下来的珍贵网络资源。美国地质勘探局正在和美国各州地质环境企业合作，编写一个关于矿山开采废料场地我国数据库系统，并且为科研人员带来了评定废弃矿山发展潜力的方式。“如果你可以挖出岩层，在地面上再挖一个洞有何意义?”美国地质勘探局地球上磁共振新项目助理员达西·麦克菲询问道。
用于制作电池锑矿。
受美国美国联邦政府新政策产生的影响，在内华达州，锂勘查已经迅猛发展，但缅因州，正当程序于2017年出台了一项严格开采法，那时候该州较大新土地使用者、澳大利亚林业公司J.D.凯里欧文(J.D. Irving)考虑到采掘其大地上发觉的金、银和铜贮藏。全新的情况就是，在彭宁顿山(Pennington Mountain)发觉希土成矿，并且在该州别的地方发觉锂矿后，正当程序正试图修改法律，容许放开一些有责任心的开采。
非盈利自然环境机构世界资源研究所(World Resources Institute)美国-国际合作部负责人梅丽莎·吧啦吧萨勒(Melissa Barbanell)说，充分考虑绿色低碳技术的要求和降低碳减排的重要性，很多环保组织已经变软对重要矿物采掘立场。她补充道，跟煤碳的点燃不一样，用以电池和风力发电机的矿物基本上一直能够回收再利用的——只需决策者促进这种矿物的重复利用。
美国地质调查局离休专家罗伯特·斯莱还支持挖币，他退休之后来到缅因州。他认为，在废物回收可以满足市场需求以前，关键性的矿产开采仍需要开展。他说道:“并没有煤业，大家就难以有着低碳环保未来的发展和绿色生态科技。这不是一个挑选，而是一个非常重要的务必。”
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