碱性岩矿物学研究不但有利于了解碱性岩浆的物理-化学条件,而且能揭示其岩浆-热液演化历史和成岩成矿模式。本文以辽宁赛马碱性岩体为例,通过光学显微镜、电子探针、微区X射线衍射和激光剥蚀等离子质谱等多种矿物学观察和分析技术研究了其中重要的造岩矿物和副矿物,尤其是锆矿物和稀土矿物的产状、共生关系和化学成分等信息,以揭示不同物理-化学条件下碱性岩的锆-稀土成矿能力和示踪赛马碱性岩体的岩浆-热液演化历史。根据造岩矿物矿物组合及结构变化,赛马碱性岩体主要分为中部响岩、主体霞石正长岩和西北部异霞正长岩,其中霞石正长岩中广泛分布霓霞正长伟晶岩脉。化学成分上,准铝质的响岩和过碱质的霞石正长岩富钾而过碱质的异霞正长岩富钠。响岩和霞石正长岩的造岩矿物包括钾长石、霞石、黑云母和少量霓石;霓霞正长伟晶岩脉的造岩矿物组成与前者相似,霓石所占比例上升;异霞正长岩的造岩矿物包括钾长石、霞石、霓石、异性石和少量黑云母。从响岩经霞石正长岩到异霞正长岩,造岩矿物中黑云母比例下降而霓石比例明显增加,部分薄片霓石局部可达40%。相比于钾质碱性岩,异霞正长岩暗色造岩矿物表现出特别的矿物学特征,黑云母具有最高的Ti(4.7～5.2 wt.%TiO2)和F(0.9～1.2 wt.%F)含量;霓石具有明显的成分环带,即核部富Zr(1.1～1.5 wt.%ZrO2)和REE(ΣREE 180-250 ppm)。利用霞石化学成分投图对温度进行估算,异霞正长岩中霞石的结晶温度略高于霞石正长岩(700℃左右),而霓霞正长岩伟晶岩脉的霞石结晶温度可低于500℃。利用霓石化学成分在Di-Heg-Aeg三端元图解中演化趋势与氧逸度的耦合关系,得到异霞正长岩岩浆的氧逸度可能低于霞石正长岩岩浆。赛马碱性岩体各阶段原生锆矿物的种类存在显著差异,具体表现在锆石、钾锆石和异性石(和钠锆石)作为特征锆矿物分别出现在响岩、霞石正长岩(霓霞正长伟晶岩脉)和异霞正长岩中,与碱性岩浆由早期富钾向晚期富钠、富流体的演化趋势有着密切的关系。霞石正长岩中钾锆石都经历了不同程度的晚期热液蚀变,按蚀变的强弱顺序,矿物的共生组合为:(1)钾锆石+次生钠锆石;(2)钾锆石+次生钠锆石+锆石(±钠沸石土钾长石);(3)钾锆石的假晶,假晶主要由残余钾锆石+钠锆石+锆石+钾长石+钠沸石+方解石+榍石+符山石等次生矿物组成。相似地,异霞正长岩中异性石的热液蚀变矿物的共生组合为:(1)异性石+次生钠锆石(±锆石);(2)异性石假晶,假晶主要由残余异性石+次生钠锆石(±锆石)+霓石+钾长石+钠沸石+铈硅磷灰石等矿物组成。假晶的形成是一个溶解-再沉淀的过程,钾锆石和异性石不同的蚀变矿物组合揭示了锆元素在热液流体中的活动性,也表明两类岩石中的热液流体的性质存在差异,其中霞石正长岩经历了富Na、CO2自交代流体与外来富Ca流体的叠加相互作用,而异霞正长岩的自交代流体可能富Na和F。流体差异性与体系氧逸度有着密切的联系。赛马碱性岩体稀土矿物主要集中于异霞正长岩中,主要包括铈铌钙钛矿、层硅铈钛矿、何作霖矿、铈硅磷灰石和富稀土榍石,形成均晚于异性石;霞石正长岩和霓霞正长伟晶岩脉中仅出现绿层硅铈钛矿,该矿物在后者中含量明显增加。相比于绿层硅铈钛矿,层硅铈钛矿化学成分上更富Nb、Zr和REE;铈铌钙钛矿、何作霖矿和榍石具有多期次性:早期矿物呈自形半自形,被包裹于霓石中或与霓石、异性石等矿物共生;晚期矿物往往分布于霓石和异性石集合体晶间。化学成分上,晚期的同类型矿物更加富Na、Nb、REE而贫Zr,结合锆矿物与稀土矿物的结晶顺序,表明异霞正长岩岩浆演化过程中锆的矿化要早于稀土的矿化,稀土元素更倾向于富集于晚期残余熔体(流体)中。通过对辽宁赛马碱性岩的矿物学研究,我们获知辽宁赛马岩体是多期次岩浆作用的结果,其中锆和稀土的矿化主要集中在异霞正长岩阶段,碱性岩浆富碱、富钠、低氧逸度和富水和氟流体等因素引起锆和稀土矿化差异性的主要原因。