板钛矿属斜方晶系,在板钛矿晶体结构中,O形成歪曲的四层最紧密堆积,层平行(100)晶面,Ti在八面体空隙中,每个[TiO6]八面体有三个棱角同周围三个[TiO6]八面体共用,这些共用的棱角比其他棱角要短些,Ti微偏离八面体中心,形成歪曲的八面体。[TiO6]八面体平行c轴组成锯齿形链,链与链平行(100)联结成层。
板钛矿的分子式也与金红石相同,化学式为TiO2,Ti 59.95%,O 40.05%。成分中含有少量的Fe3 ,有时Fe2O3可达4.5%;含少量Nb2O5及Ta2O5。仅以板状晶体与金红石、锐钛矿相区别。成分中Ti可被Fe3 、Nb5 、Ta5 代替。富含Fe者称铁板钛矿,富含Nb者称铌板钛矿。
板钛矿晶体呈板状、叶片状。颜色淡黄、褐到黑色。条痕浅黄色、浅灰至褐色。透明或半透明。金刚光泽或半金属光泽。莫氏硬度5.6~6。密度3.9~4.1g/cm3。
薄片中呈淡黄褐色、金黄褐色或淡红褐色,具异常干涉色,很高的突起。二轴晶(正光性),平行消光。折射率很高:np=2.583,nm=2.584~2.586,ng=2.700~2.741,ng一np=0.117~0.156,多色性弱,ng:亮黄色、浅绿褐色,nm:亮黄色、橙黄褐色,np:无色、橄榄色、黄褐色。在反射光下光片中板钛矿呈灰色,可根据较暗的颜色分出特有的生长锥。
黄褐色、红褐色或褐黑色;薄片中黄褐色或金褐色。多色性弱np一橙色、浅黄褐色,nm—橙色紫褐色,ng一柠檬黄色、紫褐色。吸收性:ng> nm>np 或nm>ng>np。正极高突起。糙面极显著。干涉色高级白,有时可见异常干涉色,以至在任何位置都不见真正消光。双晶沿(120)面。光率体色散极强,为交叉轴面色散。对于红光、黄光光轴面平行于(001),光轴角色散r< v;对于蓝光、绿光,光轴面平行于(010),光轴角色散r>v;而对于黄绿色光,光轴角为0°。
光性方位和2V随温度变化。在固定波长的光源照射下,光轴面平行于(001)时,温度下降,2V减小;光轴面平行于(010)时,温度下降,2V增大。
板钛矿是热液矿物,与石英、钠长石、榍石、金红石、锐钛矿等共生,比金红石形成晚,比锐钛矿形成早。板钛矿在自然条件下稳定,在矿砂中常见。