阿尔巴尼亚Ionian地区原始特提斯磷矿中铀的分布与赋存形态：同步辐射XRF/XANES分析的启示

本研究针对特提斯磷矿中铀的原始赋存机制不清的问题，通过野外调查结合同步辐射μsXRF/XANES技术，揭示了阿尔巴尼亚Ionian地区原始磷矿中铀以U4+ 形式赋存于碳酸盐氟磷灰石(CFAP)的分子机制，为全球海相磷矿铀富集机制提供了基准模型。

　　

磷矿作为全球最重要的磷肥来源，其伴生的铀(U)和稀土元素(REE)具有重要战略价值。特提斯洋域磷矿带横跨欧亚非大陆，但关于原始磷矿中铀的原始赋存状态和富集机制长期存在争议，主要因未受后期改造的"原始磷矿"样本稀缺。阿尔巴尼亚Ionian地区的Fush?bardha矿床保存了罕见的原始磷矿层，为破解这一难题提供了理想研究对象。

来自中国和阿尔巴尼亚的研究团队在《Journal of Geochemical Exploration》发表研究，综合运用野外地质调查、显微岩相学、全岩地球化学，以及同步辐射微束X射线荧光(μsXRF)和铀L₃
边X射线吸收近边结构(XANES)等先进技术。研究选取6个高放射性样本，通过加拿大光源(CLS)的VESPERS和BioXAS-Imaging光束线获取微区元素分布和价态信息。

研究结果揭示：

1. 野外特征：磷矿呈层状赋存于灰岩中，厚度达数米，延伸200米，含丰富有机质(OM)和双壳类化石，保留原始沉积构造。
2. 矿物组合：显示三期成矿序列——原始碳酸盐氟磷灰石(CFAP)-有机质组合、后期方解石-黄铁矿脉、表生氧化形成的铁氧化物。
3. 地球化学：U含量高达210 ppm，与P₂
   O₅
   (30.8-34.8 wt%)、Sr(达1610 ppm)呈正相关，REE配分模式显示HREE富集和明显Ce负异常(δCe=0.15-0.23)。
4. μsXRF图谱：铀热点区与P、Ca、Sr信号高度重叠，证实铀主要赋存于CFAP而非次生矿物。
5. XANES分析：体相和微区光谱均显示铀以U⁴⁺
   为主导价态，特征吸收边位于17,175 eV，与UO₂
   标准谱一致。

研究证实原始磷矿中的铀在低能、低氧海洋环境中以U⁴⁺
形式直接进入CFAP晶格，通过U⁴⁺
?Ca²⁺
置换机制稳定存在。这一发现不仅修正了特提斯磷矿铀富集的理论模型，更揭示出铀在沉积-早期成岩阶段的原生赋存规律。对比全球数据发现：侏罗纪磷矿具有最高U/REE比值(2.56)，而古近纪磷矿则以REE富集(最高1020 ppm)为特征，反映不同地质时期海洋化学条件的演化。该研究为磷矿伴生战略资源评价提供了关键标尺，对开发铀-稀土协同提取技术具有指导意义。