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钛铁矿： 来自加拿大魁北克省圣乌尔班的块状钛铁矿标本。块状钛铁矿可形成为脉状填充材料或在岩浆分离过程中形成。该标本宽约4英寸（10厘米）。
什么是钛铁矿？
钛铁矿是世界许多地区火成岩，沉积物和沉积岩中常见的辅助矿物。阿波罗宇航员在月球岩石和月球长石中发现了丰富的钛铁矿。钛铁矿是一种黑色的铁钛氧化物，化学成分为FeTiO3.
钛铁矿是钛的主要矿石，钛是制造各种高性能合金所需的金属。全球开采的大多数钛铁矿均用于生产二氧化钛，TiO2，重要的颜料，白垩和抛光研磨剂。
重矿物砂： 在南卡罗来纳州的愚蠢海滩进行浅层挖掘时，露出了薄薄的重矿物砂层。今天开采的钛铁矿大多数来自矿物质含量高的沙子。美国地质调查局Carleton Bern摄。
开采重矿物： 挖掘机在弗吉尼亚中南部的Concord矿山上清除了沉重的矿物砂。挖掘并处理含有约4％重矿物的弱固结砂，并去除钛铁矿，次白蜡，金红石和锆石。沙子在短距离的风化作用下受到风化和腐蚀。照片由美国地质调查局提供。
地质发生
大多数钛铁矿是在岩浆室的缓慢冷却过程中形成的，并在岩浆分离过程中被集中。大型地下岩浆室可能需要几个世纪才能冷却。随着冷却，钛铁矿晶体将在特定温度下开始形成。这些晶体比周围的熔体重，并沉入岩浆室的底部。
这导致钛铁矿和温度类似的矿物（例如磁铁矿）堆积在岩浆室底部的一层中。这些含钛铁矿的岩石通常是辉长岩，黑铁矿或钙长石。钛铁矿还会在静脉和空腔中结晶，有时在伟晶岩中以良好的结晶形式出现。
钛铁矿具有很高的耐候性。当含有钛铁矿的岩石风化时，钛铁矿的颗粒会随沉积物散开。这些颗粒的高比重使它们在水流运输过程中分离并堆积为“重矿物砂”。这些沙子是黑色的，容易被地质学家识别。长期以来，“黑砂勘探”一直是寻找大量矿砂的方法。大多数商业生产的钛铁矿都是通过对这些砂子进行挖掘或疏recovered来回收的，然后对其进行处理以去除重矿物颗粒，例如钛铁矿，次白蜡，金红石和锆石。
钛铁矿： 来自南澳大利亚诺曼维尔的块状钛铁矿标本。标本宽约3英寸（7.6厘米）。
钛铁矿的化学成分
钛铁矿理想的化学成分是FeTiO3。然而，它经常通过包含可变量的镁或锰而偏离该组成。这些元素在完全固溶体中替代了铁。钛铁矿（FeTiO3）和geikielite（MgTiO3）。在这个系列中，矿物晶体结构中的镁替代铁的量可变。在钛铁矿和吡phan石之间存在第二固溶系列（MnTiO3），用锰代替铁。在高温下，钛铁矿和赤铁矿（铁2Ø3).
钛铁矿： 来自挪威Kragero的块状钛铁矿标本。标本宽约4英寸（10厘米）。
黑砂钛铁矿： 来自佛罗里达州墨尔本的钛铁矿砂。标本是沙粒。
了解矿物的最好方法是研究一系列小样本，您可以处理，检查和观察其性质。商店中有便宜的矿物收藏品。
钛铁矿的物理性质
钛铁矿是一种黑色金属，具有亚金属至金属光泽。乍一看，很容易将其与赤铁矿和磁铁矿混淆。区分很容易。赤铁矿具有红色条纹，钛铁矿具有黑色条纹。磁铁矿具有强磁性，而钛铁矿则无磁性。钛铁矿有时是弱磁性的，可能来自少量的磁铁矿。
钛铁矿通常比火成岩中富含其他矿物的其他矿物更耐用。因此，这些岩石在风化过程中产生的风化碎屑中钛铁矿特别丰富。其相对较高的比重使其集中在砂矿中，如金，宝石和其他重矿物。
颜料和抛光剂： 二氧化钛粉末经过仔细处理以去除杂质，并按粒度分类。然后将其出售用作白垩，颜料和抛光剂。该图像是一个刚打开的玻璃制不倒翁桶，上面开有厚厚的白色泡沫金属氧化物抛光剂。
月球钛铁玄武岩： 阿波罗宇航员在月球的多个位置发现了富含钛铁矿的玄武岩。右下角的参考块为一立方厘米。图片由NASA提供。
钛铁矿的用途
钛铁矿是钛金属的主要矿石。少量的钛与某些金属结合会产生耐用，高强度的轻质合金。这些合金用于制造各种高性能零件和工具。例如：飞机零件，人类的人工关节和运动器材，例如自行车架。开采的钛铁矿中约有5％用于生产钛金属。一些钛铁矿也用于生产合成金红石，一种用于生产白色，高反射颜料的二氧化钛。
剩下的大多数钛铁矿用于制造二氧化钛，这是一种惰性，白色，高反射率的材料。二氧化钛最重要的用途是作为白粉。白粉是白色的，高反射率的材料，可以研磨成粉末并用作颜料。这些颜料可在油漆，纸张，粘合剂，塑料，牙膏甚至食品中产生白色和亮度。
二氧化钛还用于制造粒度范围严格控制的粉末。这些粉末被用作廉价的抛光磨料，用于各种石工工作，包括翻滚，研磨，打缆，造球和刻面。氧化钛研磨剂还用于许多其他行业。
月球钛铁矿Regolith： 阿波罗（Apollo）宇航员发现了月积石的沉积物，这些沉积物主要由粉砂至砂粒大小的钛铁矿（黑色）和镁铁质火山玻璃（橙色）组成。图片由NASA提供。
月球上的钛铁矿
阿波罗宇航员在月球的多个位置发现了富含钛铁矿的玄武岩。这些玄武岩中的大多数都非常古老，形成于至少30亿年前。这些岩石通常含有超过10％的二氧化钛（TiO2）。这些岩石中存在的矿物主要是长石和辉石，其次是钛铁矿。
月球重石的一些样品中含有大量的钛铁矿。它发生在从细粉砂到粗砂的颗粒中。钛铁矿被认为是在撞击事件中从月球玄武岩中释放出来的。
在Shorty Crater收集的月球长石样本包含火山玻璃球和钛铁矿颗粒的混合物。沉积物被一层主要由钛铁矿和其他黑色不透明材料组成的底层分层。它向上渐变为上层，称为“橙色土壤”，该层主要由球形的橙色火山玻璃珠和少量钛铁矿组成。晶粒的尺寸大多小于1/2毫米。人们认为这种长石是由于在月球早期形成的喷泉喷发而产生的。