Acabei de ter um problema semelhante. Eu tinha uma unidade de expansão de desktop USB SeaTraT de 3TB que eu queria mover para o meu PC para acesso mais rápido (eu tinha apenas USB 2.0 no PC). Depois disso, não consegui acessar o sistema de arquivos. Devolvê-lo para o controlador USB para SATA fez funcionar novamente. Comparando os dois, descobri que no caso externo (usando o controlador USB para SATA) a unidade possuía tamanhos de setor lógico / físico 4096/4096 e, quando conectada à placa-mãe interna SATA, possuía 512/4096 tamanhos setoriais lógicos / físicos. Muito parecido com os sugests do OP, um tamanho de setor lógico de 4096 permite > Partições de 2TiB, mas no tamanho do setor de 512 obtemos o limite de 2TiB. Eu não queria copiar coisas (lentamente via USB) para algum lugar, reparticionar (GPT), reformatar e copiar de volta, então continuei. Minha solução definitiva no Linux foi:
Exclua a tabela de partições MBR original, que usa setores 4k. Use gdisk (variante do fdisk do GPT) para criar a partição usando setores de 512 bytes, abrangendo exatamente a mesma área. Isso basicamente equivalia a pegar os setores para início / fim da partição em 4K-land e multiplicar por 8. Eu tinha um off-by no final, então eu adicionei mais 8 lá e até aí tudo bem (e2fsck me alertou O e2fsk ainda está funcionando, então não tenho 100% de certeza de que estou seguro, mas parece bom em teoria e montei os arquivos um pouco e eles pareciam bem.