Все магматические месторождения титана пространственно и генетически связаны с интрузиями основных и реже щелочных пород. В гранитоидах, а также в эффузивных породах кислого и основного состава титановые минералы промышленных скоплений не образуют. Массивы, несущие титановое оруденение, характеризуются отчетливой дифференцированностью (габбро, габбро-нориты, нориты, габбро-диабазы, габбро-анортозиты, пироксениты и др.). Они залегают в форме лополитообразных или чаще плитообразных трещинных тел, приуроченных к зонам глубинных разломов, развитым в областях сочленения древних платформ с протерозойскими и нижнепалеозойскими складчатыми сооружениями. Возраст этих массивов докембрийский, реже раннепалеозойский.
В более молодых габброидных массивах богатые и крупные месторождения титана неизвестны. Формирование габброидных массивов, внедрявшихся в зоны глубинных разломов, часто осложнялось тектоническими движениями, что обусловило многократное внедрение магмы и образование в позднемагматическую стадию рудных зон, струй и жилообразных тел. Широко распространены пострудные дайки диабаза и диабазового порфирита, жильные тела гранита. В спокойной тектонической обстановке рудные минералы должны распределяться равномерно в виде рассеянной вкрапленности в теле интрузива. Магматические месторождения титана размещаются:
- в пределах кристаллических щитов древних платформ и их обрамлений, где они связаны с массивами габбро и анортозитов (Бушвельд, Лак-Тио и др.);
- в зонах палеозойской активизации древних платформ, где месторождения ассоциируют с интрузиями щелочных пород (Кольский полуостров);
- в геосинклинальных и орогенных областях (Уральская группа).
Экзогенные месторождения образуются в областях развития древних метаморфических комплексов (особенно амфиболитов) с развитыми в них докембрийскими габброидами. Богатые россыпи титана возникают в результате размыва кор химического выветривания и приурочены к фациям кварцевых песков и песчаников. Время образования титаноиосных россыпей соответствует эпохам формировния и размыва мощных кор выветривания в позднем протерозое, девоне, мезо-кайнозое, а также в четвертичный период.
Выделяется несколько важнейших титанорудных провинций.
1. На Кольском полуострове и в Карелии известны месторождения титановых руд, приуроченные к массивам:
а) основных и ультраосновных пород (ильменит-титаномагнетитовые и титаномагнетитовые месторождения Цагинское, Марьйокское, Пудожгорское, Кайракское и др.);
б) щелочных интрузий (лопаритовые, сфеновые, ловчоррнтовые месторождения Ловозерское и Хибиногорское);
в) ультраосновных — щелочных пород (перовскит-титаномагнетитовые месторождения Ковдозерское, Африканда и др.).
2. На Украинском кристаллическом щите известны рутиловые и ильменитовые рудопроявления в метаморфических толщах архея и протерозоя, ильменитовые, ильменит-магнетитовые руды, пространственно связанные с габбро-анортозитами и щелочными габброидами, остаточные месторождения (кора выветривания на габбро-анортозитах), а также древние и современные прибрежно-морские россыпи.
3. На Урале прослеживается несколько поясов основных и ультраосновных пород. Месторождения богатых ильменит-магнетитовых руд (Кусинское, Копайское и др.) приурочены к докембрийскому поясу габброидов. Титаномагнетитовые месторождения тяготеют к каледонскому поясу (более удаленному от Русской платформы) преимущественно пироксенитовых и частично горнблендитовых массивов (Первоуральское, Васильевское, Качканарское и др.). Кроме того, известны древние россыпи титана и циркона в Башкирском поднятии, на западном склоне Урала, в Зауралье.
4. В массивах основных и ультраосновных пород, окаймляющих с юга в виде прерывистых поясов древнюю Сибирскую платформу, также отмечаются многочисленные рудопроявления и месторождения (Кручининское, Аленгуйское, Арсентьевское и др.) ильменитовых и ильменит-магнетитовых руд.
Перспективен в отношении титана пояс габброидных массивов Кузнецкого Алатау и Горной Шории.
5. В рудной провинции, окаймляющей Канадский кристаллический щит, прослеживается дугообразно изгибающийся пояс развития габбро-анортозитовых массивов протяженностью более 3000 км. Оруденение сгруппировано в районах пролива Святого Лаврентия (месторождения Лак-Тио, Миллз, Пьиджелон и др.), Адирондакских гор (месторождения озер Верхнее, Онтарио и Ниписсинг — Санфорд-Хилл и Ор-Маунтин).
6. Район Аппалачских гор и гор Уичита с крупными месторождениями Айрон-Маунтин, Пиней-Ривер, Роузленд и Магнет-Ков (в массиве ультраосновных — щелочных пород).
7. В Южной Америке главное значение имеют прибрежно-морские россыпи вдоль побережья Атлантического океана. В Бразилии известна крупная провинция щелочных и ультраосновных — щелочных пород, с которыми связан ряд месторождений (Якупиранга, Ипанеме).
8. В Африке многочисленные месторождения титана приурочены к областям развития докембрия и нижнего палеозоя. Прежде всего следует отметить крупнейшие месторождения Бушвельдского массива (ЮАР), Лиганга в Танзании, Мавилл в Мозамбике, Гастииге в Сьерра-Леоне, а также прибрежно-морские россыпи Сенегала, Камеруна, о. Мадагаскар и др.
9. В Индии крупные месторождения титан-ванадиевых железных руд в гнейсово-сланцевой толще широко распространены в Майурбхани. Индия, как и Шри-Ланка, славится прибрежно-морскими россыпями.
10. В Австралии в основном развиты прибрежно-морские россыпи на восточном побережье, а также на островах Тасмания и Кинг.
11. На Европейском континенте титановые месторождения в основном сосредоточены в пределах Скандинаво-Балтийского щита и на Пиренейском полуострове. В Скандинаво-Балтийской провинции оруденение приурочено к докембрийским массивам габбро и габбро-анортозитов и к более молодым массивам щелочных пород (группа месторождений Экерзунд-Согендаль, Таберг и др.).
12. На северо-востоке КНР известно несколько ильменит-магнетитовых месторождений с апатитом в меланократовых габбро и горнблендитах, прорывающих толщу гнейсов и кристаллических сланцев. Наиболее крупные месторождения Цзицзянцзы и Хейшань с запасами соответственно 2 и 1,6 млн. т руды с содержанием Fe 40—57%, TiO2 10—15% и V 0,05—0,4%.