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陕西毕机沟钒钛磁铁矿床的矿层分布于层状基性一超基性杂岩体的中上部，由拉斑玄武质岩浆侵入现存空间就地分异形成。岩浆演化早期橄榄石和斜长石的分离结晶作用，是Fe、Ti、V在残余岩浆中逐步富集成矿的重要机理。含矿岩体的矿物一全岩Sm—Nd等时线年龄为1061±7Ma，成岩成矿构造环境为中元古代裂谷，岩浆源区为弱亏损地慢。