一、矿床时空分布及成矿规律
钛铁矿砂矿床：包括滨海沉积、残坡积和河流冲积等多种成因类型。其中：①滨海沉积钛铁矿砂矿床，主要受各地质时代富含钛铁矿的岩浆岩或其他含矿母岩，以及风化、剥蚀、搬运、水动力和沉积环境等成矿地质条件综合因素的制约，成矿时代多属第四纪，主要分布在海南岛（省）东部沿海，即万宁市的保定、南桥、东澳-龙保、横山、坑垄，琼海市的沙老、南港、博敖、潭门、文峰岭，文昌市的辅前、三更寺，陵水县的乌石-港坡、万洲坡、新村港、南湾岭，崖县（三亚市）的马岭，儋县（儋州市）的龙山（占同类砂矿储量的73％）；其次是广东省徐闻县的柳尾、陆丰的甲子、阳江的南山海、吴川的吴阳，福建省厦门的黄厝、诏安的宫口，广西合浦的石康。②残坡积钛铁矿砂矿床，主要受海西、印支期富含钛铁矿的中基性岩（石英闪长岩、辉长岩）风化壳的控制，成矿时代以第四纪为主，主要分布在海南省万宁市的长安和兴隆（占同类储量的46％），其次是云南省保山的板桥，广西藤县的东胜、三吉壤、翰池和苍梧的新地，江西省定南的车步、赤水，陕西省安康的大同等地。③河流冲积钛铁矿砂矿床，主要受各类含矿母岩和风化、剥蚀、搬运、水动力和沉积环境等成矿地质条件综合因素的制约，往往在河流下游河床宽阔的河漫滩或阶地富集成矿，矿床规模以小型为主，成矿时代多属第四纪，主要分布在湖南省岳阳的新墙河、华容的三郎堰、湘阴的望湘，云南省勐海的勐河和勐往，陕西省安康的付家河和月河恒口，广西岑溪的义昌河，海南省陵水县的陵水河，吉林省珲春的珲春河等地。
金红石岩矿床：主要受富含金红石的区域变质中基性岩（角闪岩为主）控制，属变中基性岩岩浆矿床；其次为受富含金红石的其他区域变质岩或沉积变质岩的控制，成矿时代多在加里东期以前，主要分布在湖北省枣阳的大阜山，山西省代县的碾子沟，浙江省瑞安的仙岩，陕西省大河的熊山沟，河南省西峡县的八庙子沟和新县的红显边、杨冲，山东省莱西的刘家庄等地。
金红石砂矿床：其时空分布和成矿规律与钛铁矿砂矿相似（伴生或共生产出），或分布在金红石岩矿床分布区河流的下游河漫滩、阶地，成矿时代多属第四纪，主要分布在湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华容的三郎堰，安徽省潜山的黄铺古井、张家冲、铁冶冲，广东省罗定县的云致，海南省万宁市的保定、乌石-港坡，广西壮族自治区北流的520矿区等地。
钛矿床在地质作用各阶段中的富集成矿规律是：在晚期岩浆阶段，钛成独立矿物或成类质同象参与铁的氧化物，可以形成具工业价值的分异型和贯入型的钛铁矿、钛磁铁矿岩矿床。在风化作用条件下，因为钛矿物很稳定，在原生钛矿床或富含钛矿物的各类地质体（成矿母岩）及其附近或流水下游，分别形成残坡积、河流冲积和滨海沉积型钛铁矿、金红石砂矿床。在沉积的铝土矿及红土内有钛的聚集，主要是以钛铁矿、金红石、板钛矿等矿物存在的共（伴）生矿床。在变质作用条件下，可使含钛的泥质岩石中的钛再富集，也可使辉长岩、闪长岩中钛磁铁矿分解，形成金红石岩矿床。
二、矿床类型
三、典型矿床(区)
该区包括攀枝花，西昌市的太和，米易县的白马和红格矿田，是我国钛资源分布最丰富、最集中的地区；该成矿区域位于扬子地台西缘盐源-丽江台缘拗陷与康滇地轴（中段）的交接部位，其成矿受区域性南北向的安宁河断裂、磨盘山-昔格达断裂和攀枝花断裂组成的川滇南北向构造带（北段），以及加里东期-海西期基性、超基性岩浆活动的控制，矿源主要来自地幔，矿石主要是钒钛磁铁矿。攀西地区自北往南有太和、白马、红格和攀枝花四个矿田共20多个矿床或矿段；其分布范围南北长达250km，东西宽20～50km，共探明钛磁铁矿岩矿的TiO2储量为65250.5万t(占全国同类储量67774万t的96.3％）。
表3.5.6 我国钛矿床成因类型及分布
图3.5.2攀枝花含矿辉长岩体岩相韵律
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含矿基性杂岩体为苏长-辉长岩、斜长岩型，沿近东西向大庙-娘娘庙深断裂断续侵位于前震旦纪片麻岩和大理岩中；北西(为主)、北东、近东西向的基性岩墙也很发育。矿体的生成是在含矿母岩形成之后，富含挥发分的铁矿浆沿北北东向(为主)的断裂、裂隙贯入而成。主要矿体赋存在斜长岩断裂裂隙中，或在斜长岩与苏长-辉长岩的接触带及其附近，呈形态不规则和大小不等的扁豆状、透镜状、脉状、团块状等，产状陡立，向下延深数百米，在斜长岩中尖灭，部分矿体往往呈雁行排列，成群出现，并与含矿岩体相穿插，组成三个大致平行的矿化带（图3.5.3）。近矿围岩的钠黝帘石化、绿泥石化、纤闪石化、黑云母化等相当明显，一般有数米宽的蚀变带。矿床规模一般为中型或小型。矿体内部结构均匀，主要由致密状钒钛磁铁矿石组成。矿石为海绵陨铁结构和固溶体分离结构，浸染状、致密块状构造；矿石的金属矿物主要有钛磁铁矿、钛铁矿，其次有赤铁矿、黄铁矿、金红石，微量的磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、方硫镍钴矿、辉砷钴矿等硫化矿物；非金属矿物有斜长石、纤闪石、绿泥石、紫苏辉石、钠黝帘石、阳起石、磷灰石、镁铁尖晶石等。
图3.5.3大庙矿床C—C'横剖面图
1.斜长岩；2.安山粗面岩；3.玢岩脉；4.钒钛磁铁矿；5.坑道；6.钻孔
长安钛铁矿主矿体的分布与石英闪长岩体风化壳的分布基本一致；经对石英闪长岩的人工重砂分析及其风化剖面研究，查明石英闪长岩是该矿床的成矿母岩。石英闪长岩（海西－印支期）呈近东西向的不规则状岩株侵入于海西期的灰白色中粒斑状黑云母花岗岩基中；石英闪长岩呈灰黑色，半自形柱粒状结构，块状构造，主要矿物为粒径2～4mm的角闪石和中长石，次为石英（＜10％）和黑云母，含少至微量的磁铁矿、钛铁矿（0.42%～1.25％，平均0.996％）、锆石（0.001％～0.011％，平均0.0065％）、磷灰石、褐帘石等。钛铁矿体主要分布在海蚀阶地石英闪长岩风化壳的含褐铁矿结核砂质粘土及其之下的风化石英闪长岩中（最大风化厚度达24.8m），且钛铁矿品位有自上往下由高渐低的变化趋势；其次是分布在风化石英闪长岩毗邻的冲沟或冲积沉积层中。钛铁矿体在剖面上的二元结构普遍；上部为棕红色含褐铁矿结核砂质粘土层，由粘土（为主）、褐铁矿结核（粒径多为0.2～2cm，含量2.5%～25.3％，一般＞15％）、砂（石英、长石砂砾）及钛铁矿、锆石、磁铁石等组成，厚度1～4m，钛铁矿在该层富集，其品位一般在30～100kg/m3；下部过渡为风化石英闪长岩，主要由灰黄、灰棕色的粘土和高岭土组成，隐约可见原岩结构，风化厚度多在10m左右，最大达24.8m，钛铁矿品位较上部矿层低，一般在10kg/m3以上。该矿床共有11个矿体，分布面积12×9km2；其中Ⅱ号和Ⅰ号为主要矿体，长度3350～9400m，平均宽度794～1657m（最宽2068m），面积2.66～14.77km2，平均厚度4～6.5m（最大24.8m），钛铁矿平均品位21.8～40.6kg/m3（最高71.2～245.6kg/m3），伴生的锆石平均品位0.67～1.45kg/m3（最高3.67～6.10kg/m3）；钛铁矿矿物储量23.41万t（Ⅰ号矿体）～309.83万t（Ⅱ号矿体），锆石矿物储量1.56万t（Ⅰ号矿体）～5.76万t（Ⅱ号矿体）。全矿床11个矿体总储量为钛铁矿349.26万t（平均品位33.3kg/m3），锆石10.88万t（平均品位1.04kg/m3），属石英闪长岩风化成因的残坡积大型钛铁矿砂矿床。该矿床的钛铁矿呈铁黑色，金属-半金属光泽，碎屑粒状、棱角状（有时与石英、云母、角闪石连生），粒径以0.12～0.105mm（占25.89％）、＜0.09mm（占21.86％）和0.2～0.15mm（占20.97％）为主，次为0.15～0.12mm（占16.99％），少量0.3～0.2mm（占5.80％）、0.105～0.09mm（占5.66％）、0.5～0.3mm（占2.49％）、1～0.5mm（占0.64％）；经对14个钛铁矿样作单矿物分析，TiO2含量48.83～57.45％，平均52.91％。锆石呈无色透明为主、浅棕-深褐色为次，正方柱状晶形，金刚光泽，粒径以＜0.09mm为主（占66.04％），0.12～0.105mm为次（占17.12％），少量为0.15～0.09mm（占6.41％）、0.2～0.12mm（占8.85％）、0.5～0.2mm（占0.90％）；经对6个锆石样作单矿物分析，（Zr、Hf）O2含量为60.14％～64.55％，平均62.02％。
图3.5.4海南省万宁市长安残坡积钛铁矿砂矿区基岩地质图1.中粒黑云母斑状花岗岩；2.石英闪长岩；3.含褐铁矿结核砂质粘土；4.风化的石英闪长岩；5.钛铁矿体界线；6.冲沟；7.海蚀阶地；8.残坡积钛铁矿砂矿体
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矿体呈向北西突出的北东向弧形不规则带状，平行南海海岸线分布，其北段矿体形态不规则且宽度变化大，南段矿体形态较规则且宽度变化小。矿体全长17余km，平均宽度930m，平均厚度8.35m；平均品位为钛铁矿18.2 kg/m3、锆石3 kg/m3；钛铁矿矿物储量C+D级226.09万t（其中C级207.31万t）、锆石矿物储量C+D级37.31万t（其中C级34.42万t），属大型矿床。根据矿区地质和毗邻出露岩体人工重砂分析对比研究，该砂矿床的成矿物质（钛铁矿、锆石）来源主要是海西-印支期的灰白色中、粗粒似斑状黑云母花岗岩〔钛铁矿的品位为0.019～0.126％（重量，下同），锆石的品位为0.005％～0.037％〕和海西-印支期的石英闪长岩（钛铁矿的品位为0.42％～1.25％，锆石的品位为0.001％～0.011％）。矿床的成矿地质条件是：含矿母岩风化残留的石英（为主）、钛铁矿、锆石等矿物，经地表流水搬运入海，在海岸沉积环境、海水分选富集和地壳升降运动的综合作用下，先后形成古沙堤、近代滨海沙堤、阶地和干涸?湖组合的滨海沉积型钛铁矿、锆石砂矿床。矿体与围岩的界线不清晰，需靠样品的分析品位圈定。根据矿石的重砂全分析，矿石的矿石矿物为钛铁矿和锆石；可伴生利用的矿物为独居石和金红石；其他矿物主要是中-细粒的石英，此外还有磁铁矿、电气石、黑云母、石榴子石、绿帘石、铬铁矿、榍石、褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿、角闪石、透闪石、白钛石、锐钛矿、刚玉、黄晶石、黄铁矿、重晶石等。钛铁矿呈黑、深褐黑色，金属-半金属光泽，不规则粒状、滚圆状或棱角状，粒径以0.2～＜0.09mm为主，个别达0.3mm；据13个钛铁矿单矿物分析，TiO2含量46.11%～50.37％（平均49.81％），含Nb2O5 0.061%～0.097％，含Ta2O5 0.015%～0.022％。锆石呈无色透明（为主）、淡黄、淡褐色，金刚光泽，正方柱状或双锥柱状（其长短轴之比无规则），粒径以0.125～＜0.09mm为主，个别达0.2mm；据13个锆石单矿物分析，（Zr、Hf）O2含量62.25％～67.95％（平均66.8％）。
5.湖北省枣阳市大阜山变质型金红石矿床
矿床赋存于秦巴地槽区北部中新元古代深变质基性岩（变辉长辉绿岩）中，位于枣阳市北东约25km大阜山。含矿岩体呈近南北轴向的椭圆状，长约6000m，宽约3000m；含矿岩石有石榴石角闪石岩、钠黝帘石岩、角闪钠黝帘石岩等；矿体呈似脉状、似层状、透镜状，产状与变质基性岩体一致；金红石是在深变质作用影响下含钛矿物解离、析出的钛再结晶的产物，呈浸染状与石榴子石共生。矿石含TiO2平均品位2.29%～2.41％，表内储量（TiO2）558.4万t，属大型矿床。在矿床分布区的残坡积和冲积层中，还产有金红石砂矿床。
6.山西省代县碾子沟岩浆型金红石矿床（图3.5.5）
图3.5.5代县碾子沟金红石矿床剖面图Hbgn.角闪斜长片麻岩；Bigt.黑云变粒岩；Is斜长角闪岩；Isgt.斜长角闪岩夹变粒岩；Ruho.含金红石阳起透闪岩；Cho.绿泥透闪岩；Qzsc.石英滑石片岩；Ath.直闪岩
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