Description et composition
La carletonite est un silicate de potassium, de sodium et de calcium qui renferme également des groupements carbonate (CO₃), hydroxyle et fluor, ainsi qu'une molécule d'eau. Le Handbook of Mineralogy en donne la formule idéale suivante :
- KNa₄Ca₄Si₈O₁₈(CO₃)₄(OH,F)·H₂O
La présence simultanée d'une charpente silicatée et d'anions carbonate en fait un minéral de composition inhabituelle, rattaché aux silicates contenant des anions additionnels. Dans les classifications minéralogiques, elle est placée parmi les phyllosilicates, c'est-à-dire les silicates dont les tétraèdres SiO₄ s'organisent en feuillets.
Cette composition reflète le milieu de formation du minéral : un environnement riche en sodium, en potassium et en calcium, où des roches carbonatées ont été transformées au contact d'un magma alcalin. La carletonite figure ainsi parmi les nombreuses espèces dont l'existence est liée au chimisme particulier du complexe intrusif du mont Saint-Hilaire.
Cristallographie et propriétés physiques
La carletonite cristallise dans le système tétragonal. Sa structure est fondée sur des feuillets silicatés empilés, entre lesquels se logent les cations de sodium, de calcium et de potassium ainsi que les groupements carbonate. Cet agencement en couches explique le clivage parfait du minéral parallèlement au plan des feuillets.
Les cristaux se présentent sous forme de prismes ou de tablettes tétragonales, souvent en grains ou en masses dans la matrice. Les principales propriétés physiques sont les suivantes :
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Système cristallin | Tétragonal |
| Couleur | Bleu (pâle à foncé), incolore, blanc, rose |
| Dureté (échelle de Mohs) | 4 à 4,5 |
| Densité | environ 2,45 |
| Éclat | Vitreux à nacré sur le clivage |
| Clivage | Parfait selon le plan des feuillets |
La teinte bleue constitue le caractère le plus distinctif de l'espèce et la rend aisément reconnaissable parmi les minéraux du mont Saint-Hilaire. Les variétés incolores, blanches ou roses existent également, mais sont moins recherchées par les collectionneurs. Sa dureté modérée et sa faible densité correspondent aux valeurs habituelles des silicates en feuillets riches en sodium et en calcium.
Découverte et dénomination
La carletonite a été décrite en 1971 par le minéralogiste G. Y. Chao, à partir de spécimens recueillis au mont Saint-Hilaire. Les travaux de caractérisation ont été menés à l'Université Carleton, à Ottawa, établissement dont le minéral porte le nom.
La description de la carletonite s'inscrit dans une période particulièrement féconde pour la minéralogie du mont Saint-Hilaire. À partir des années 1960, l'exploitation des carrières du flanc de la montagne a mis au jour une grande quantité de matériaux, permettant à des minéralogistes professionnels et à des collectionneurs amateurs d'y identifier de nombreuses espèces nouvelles pour la science. Le mont Saint-Hilaire est devenu, au fil de ces découvertes, l'une des localités minéralogiques les plus riches du monde.
Le nom de la carletonite rend hommage à l'institution plutôt qu'à une personne, ce qui reste minoritaire dans la nomenclature minéralogique, où les espèces sont plus souvent dédiées à des chercheurs ou nommées d'après leur lieu de découverte ou leur composition.
Gisement et contexte géologique
La localité type de la carletonite est la carrière Poudrette, ouverte sur le flanc du mont Saint-Hilaire, en Montérégie. Le mont Saint-Hilaire fait partie des collines Montérégiennes, une série d'intrusions magmatiques mises en place au Crétacé dans les roches sédimentaires des basses-terres du Saint-Laurent.
Le massif est un complexe intrusif alcalin où dominent des roches de la famille des syénites néphéliniques, pauvres en silice et riches en sodium. Lors de la mise en place du magma, des blocs des roches encaissantes, notamment des schistes et des calcaires, ont été arrachés et englobés dans l'intrusion. Soumis à la chaleur et aux fluides magmatiques, ces fragments ont été transformés en cornéennes et en marbres siliceux.
C'est dans ces enclaves métamorphisées que se rencontre la carletonite. L'apport de carbonate provenant des anciens calcaires, combiné aux éléments alcalins fournis par le magma, a créé des conditions chimiques favorables à la cristallisation de ce silicate carbonaté. Le minéral y est accompagné d'autres espèces typiques de ces milieux, dont des carbonates et des silicates sodiques et calciques.
Ce contexte particulier, où se rencontrent des roches carbonatées et un magma hyperalcalin, explique en grande partie la diversité minéralogique exceptionnelle du mont Saint-Hilaire, qui compte plusieurs centaines d'espèces minérales, dont de nombreuses décrites pour la première fois à cet endroit.
Répartition
La carletonite est un minéral très rare. Le mont Saint-Hilaire en demeure la source principale et la seule localité ayant fourni des spécimens bien cristallisés en quantité notable. Le Musée canadien de la nature présente l'espèce comme n'ayant été trouvée nulle part ailleurs dans le monde.
Certaines bases de données minéralogiques recensent toutefois un signalement en Russie. Le statut de localité unique dépend donc des signalements retenus par chaque source, et l'occurrence québécoise reste la seule universellement reconnue et documentée par des spécimens de référence.
Cette rareté s'explique par les conditions géologiques très particulières nécessaires à sa formation : la réaction entre des roches carbonatées et un magma alcalin dans un contexte de métamorphisme de contact est un phénomène peu fréquent, et la combinaison précise de températures, de pressions et de chimisme observée au mont Saint-Hilaire n'a que peu d'équivalents connus.
Collections et intérêt patrimonial
Les spécimens de carletonite sont recherchés par les collectionneurs et les musées en raison de leur couleur et de leur provenance. Le Musée canadien de la nature, à Ottawa, conserve une importante collection de minéraux du mont Saint-Hilaire, dont la collection Haineault, et présente un spécimen bleu de carletonite parmi les pièces représentatives de cette localité.
La carletonite illustre l'apport du territoire québécois à la minéralogie mondiale. Avec d'autres espèces découvertes au mont Saint-Hilaire, elle témoigne de la richesse géologique des collines Montérégiennes et du rôle joué par les carrières de la région dans la mise au jour de minéraux inédits. Elle rappelle aussi la collaboration étroite entre chercheurs universitaires, musées et collectionneurs amateurs qui caractérise l'histoire minéralogique de ce site.