常呈不規則粒狀、鱗片狀或厚板狀。在950℃以上鈦鐵礦與赤鐵礦構成徹底類質同象。當溫度降低時，即發作熔離，故鈦鐵礦中常富含細微鱗片狀赤鐵礦包體。鈦鐵礦色彩為鐵黑色或鋼灰色。條痕為鋼灰色或黑色。含赤鐵礦包體時呈褐色或帶褐的紅色條痕。金屬-半金屬光澤。不透明，無解理。硬度5~6.5，比重4~5。弱磁性。鈦鐵礦首要出現在超基性巖、基性巖、堿性巖、酸性巖及變質巖中。中國攀枝花釩鈦磁鐵礦床中，鈦鐵礦呈粒狀或片狀分布于鈦磁鐵礦等礦藏顆粒之間，或沿鈦磁鐵礦裂開面成定向片晶。
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