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超镁铁质土地是地质和生态多样化的地区，其中自然含有高浓度的铬 (Cr)、钴 (Co)、铁 (Fe)、锰 (Mn)、镍 (Ni) 和钪 (Sc)。虽然铬是一种潜在的致癌物，但钴、锰、镍和钪在美国被视为关键矿物，因为它们在当前的电池配方中非常重要。该项目开展的研究解决了与超镁铁质土地相关的一些可持续发展挑战和机遇，包括：(1) 评估火灾或越野车辆使用等干扰对人类和/或生态系统健康的风险；(2) 了解超镁铁质岩上土壤中关键元素的形式、分布和矿物驻留地；（3）评估采用绿色提取技术从国内超镁铁质矿床中回收一种或多种关键元素的可行性。
为了过渡到碳中和（或碳负）经济，必须改善陆地和生物碳封存，同时确保低碳技术所需的关键矿产资源供应。美国目前依赖进口大部分关键矿产。因此，振兴国内矿产开采业一直是过去和现任政府的优先事项，以提高我国对这些元素供应可能中断的抵御能力。同时，人们普遍认为，任何新的国内采矿都将面临挑战，除非证明其对生态系统和人类健康的有害影响最小。
超镁铁质岩石和土壤对于向碳中和经济的过渡至关重要，因为它们含有丰富的矿藏，如温石棉、铬 (Cr)、钴 (Co)、铁 (Fe)、锰 (Mn)、镍 (Ni) 和钪 (Sc)。它们还含有大量的镁，可以通过直接碳捕获技术、碳酸盐矿物形成或海洋碱化来捕获大气中的二氧化碳。美国地质调查局正在绘制美国西部超镁铁质矿床和衍生土壤的位置、大小和等级，以评估其碳封存和资源开采的潜力。然而，从这些岩石中衍生的土壤缺乏营养（如氮），使它们不适合许多类型的植物生长，而且在美国西部，它们经常受到野火和娱乐活动的干扰，比如越野车。目前还不清楚这些土壤的土地利用增加是否会造成生态系统退化的额外风险，包括对人类和野生动物健康的潜在负面影响。
项目整合、综合和扩展了美国地质调查局正在进行的几项超镁铁质土地调查工作，将其分为三项任务，为超镁铁质资源评估、资源开采、矿区土地复垦、扰动分析（包括火灾后影响）和碳封存提供数据。如果我们想评估利用超镁铁质岩进行资源开采和碳封存的潜力、好处和缺点，这些信息至关重要。
目标:
该项目的目标是：（1）提高我们对加利福尼亚州北部和俄勒冈州南部镍钴红土矿床及其衍生土壤的位置、体积、矿物学和关键元素组成的了解；（2）评估使用绿色技术（如植物采矿）从镍钴红土矿床和其他潜在超镁铁质矿床类型中提取资源的可行性；（3）评估超镁铁质景观上的野火是否比其他岩石类型上的野火造成更高的生态系统退化和潜在污染物输出风险；（4）量化新爱德里亚（超镁铁质）蛇纹岩体中的短纤维、高纯度温石棉对二氧化碳封存的潜力及其对水生生态系统的危害。
解决问题的方法：
我们的工作重点是北加利福尼亚州和南俄勒冈州的超镁铁质岩石和土壤，特别是镍钴红土、铬铁矿和蛇纹岩。我们结合实地调查、数据合成、地理空间工具、实验室实验和地球化学表征（包括微尺度测绘，如扫描电子显微镜、拉曼微光谱和同步加速器方法）来确定超镁铁质矿床和土壤的位置、矿物丰度和扰动引起的转变。该项目分为三个相互关联的任务，以识别、表征和评估超镁铁质景观：
任务 1 - 超镁铁质矿床的关键元素表征和植物提取潜力
活动：汇编已知镍钴红土矿床的地球化学资料，包括国内勘探和生产历史。使用现代方法对已知和疑似镍钴红土矿床进行取样和地球化学表征。估计矿床的潜在资源量和范围。
任务 2 - 超镁铁质土壤：资源、复垦和弹性
活动：进行植物标本研究，以确定适合植物提取的植物。估计超镁铁质景观中植物提取的潜力。量化严重野火是否对超镁铁质景观中的生态系统恢复和潜在污染物运输产生影响。将超镁铁质景观的干扰恢复力与其他土壤类型进行比较。
任务 3 - 为历史上开采的世界级石棉矿床的土地管理提供数据
活动：采集新爱德里亚蛇纹岩体中的水和沉积物样本。评估温石棉在娱乐用途中对人类和野火造成的健康风险。
 原文地址：https://www.usgs.gov/centers/gmeg/science/ultramafic-lands-sustainability-challenges-and-resource-opportunities-0#overview (责任编辑：admin) |
