چکیده: کانسار تیتانیوم جنوب سبزوار در فاصله حدود ۵۵ کیلومتری جنوب سبزوار، در استان خراسان رضوی و در نزدیکی روستاهای آریان و محمدآباد قرار دارد. این منطقه بخش کوچکی از زیرپهنه سبزوار در منتهی‌الیه شمال ایران مرکزی می‌باشد. توالی رسوبی ائوسن میانی- پسین در این منطقه، از قدیم به جدید به‌ترتیب واحدهای کنگلومرایی- ماسه‌سنگی، مارنی- کنگلومرایی- آهکی- ماسه‌سنگی، آهکی- مارنی- ماسه‌سنگی، مارنی و واحد مارنی- ماسه‌سنگی- کنگلومرایی را شامل می‌شود. در این میان، واحد مارنی- کنگلومرایی- آهکی- ماسه‌سنگی (E1m,c,l,s)، از مارن سبز با میان لایه‌هایی از ماسه‌سنگ، میکروکنگلومرا، سنگ آهک و سنگ آهک ماسه‌ای تشکیل شده است. از ویژگی‌های معدنی این واحد رسوبی، وجود کانی‌های تیتانیوم و آهن‌دار در افق‌های ماسه‌سنگی است. ماسه‌سنگ‌ها از نظر بافتی به انواع دانه ریز، متوسط و درشت تقسیم شده‌اند و بر اساس درصدهای کوارتز (30 تا 45 درصد)، فلدسپار (15 تا 30 درصد) و قطعات سنگی (15 تا 45 درصد) در گروه لیتیک آرکوز و فلدسپاتیک لیتارنایت قرار می‌گیرند و در محیط رسوب‌گذاری با انرژی متوسط تا بالا نهشته شده‌اند. بر اساس روش میال (Miall, 1996) و با بررسی مواردی چون لیتولوژی، ساخت‌های رسوبی، فرم هندسی، سطوح لایه‌بندی، طرح جریان‌های دیرینه و آثار فسیلی، سه گروه سنگ‌رخساره‌ گراولی و دانه درشت (Gmm و Gcm)، ماسه‌ای و دانه متوسط (Sh و Sr) و گلی و دانه ریز (Fl) در این توالی رسوبی تشخیص داده شده است. در افق‌های ماسه‌سنگی، کانی‌های تیتانیوم و آهن‌دار به صورت‌های چینه‌سان (شکل غالب کانسار)، عدسی شکل و دانه‌پراکنده مشاهده می‌شود. ضخامت افق‌های غنی از کانی‌های تیتانیوم و آهن‌دار از حد میلی‌متر، سانتی‌‌متر تا لایه‌هایی به ضخامت بیش از یک متر تغییر می‌کند. کانی‌های اکسیدی در ماسه‌سنگ‌ها شامل تیتانومگنتیت، ایلمنیت، مگنتیت، هماتیت و گوئتیت است که در این میان تیتانومگنتیت بیشترین فراوانی را دارا می‌باشد. مطالعه شیمی کانی‌های اکسیدی از ماسه‌‌سنگ‌ها نیز، متوسط ترکیب شیمیایی آن‌ها را به تیتانومگنتیت نشان می‌دهد. مقادیر TiO₂ از 87/12 درصد وزنی تا 75/20 درصد وزنی (میانگین 89/15 درصد) و مقادیر Fe₂O₃ از 99/39 درصد تا 68/64 درصد، نشان‌دهنده حضور قابل‌توجه و اهمیت کانه‌زائی تیتانیوم و آهن و ارزش اقتصادی آن‌ها در ماسه‌سنگ‌های جنوب سبزوار است. مشابهت الگوی توزیع ژئوشیمیایی عناصر فرعی، کمیاب و خاکی کمیاب در ماسه‌سنگ‌های تیتانیوم- آهن‌‌دار با آن‌هایی از سنگ‌های آذرین حدواسط- مافیک (دیوریت، مونزودیوریت و مونزوگابرو) و نیز وجود مقادیر قابل‌توجهی از کانی‌های تیتانومگنتیت و مگنتیت در ترکیب این سنگ‌های آذرین، منشاء و سنگ مادر احتمالی کانی‌های تیتانیوم- آهن‌‌دار در ماسه‌سنگ‌های جنوب سبزوار را سنگ‌های دیوریت، مونزودیوریت و مونزوگابرو نشان می‌دهد. سنگ‌های نفوذی مذکور به شکل‌های استوک، دایک و سیل (بیشتر به شکل سیل) در میان توالی‌های آتشفشانی- رسوبی کرتاسه پسین در خارج از محدوده مورد مطالعه، در جنوب سبزوار برون‌زد دارند. بر پایه یافته‌های پژوهش حاضر، کانسار تیتانیوم جنوب سبزوار، یک کانسار پلاسر دیرینه چینه‌کران است که در محیط های رودخانه ای و ساحلی کم‌عمق در زمان ائوسن میانی- پسین نهشته شده است.