Description et composition
La dawsonite est un hydroxocarbonate d'aluminium et de sodium de formule chimique NaAl(CO3)(OH)2. Elle appartient à la classe des carbonates, plus précisément au groupe des carbonates renfermant des anions additionnels (ici des groupements hydroxyle) et dépourvus d'eau de constitution.
Sa composition associe trois éléments principaux :
- le sodium, cation alcalin ;
- l'aluminium, cation trivalent coordonné à des oxygènes et à des hydroxyles ;
- l'ion carbonate (CO3), auquel s'ajoutent deux groupements hydroxyle (OH) par unité de formule.
Cette combinaison rare d'aluminium et de carbonate en fait un minéral d'intérêt pour la minéralogie des milieux alcalins et pour l'étude des interactions entre fluides riches en dioxyde de carbone et roches silicatées. La dawsonite se présente le plus souvent en agrégats radiés, en aiguilles ou en lamelles fines, parfois en encroûtements fibreux tapissant des fractures ou des cavités.
Propriétés physiques et cristallographiques
La dawsonite cristallise dans le système orthorhombique. Ses cristaux, généralement de petite taille, sont allongés, aciculaires ou en lames, et forment fréquemment des gerbes ou des rosettes radiées.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Système cristallin | Orthorhombique |
| Couleur | Incolore à blanc, parfois rose |
| Éclat | Vitreux à soyeux |
| Dureté (échelle de Mohs) | 3 |
| Habitus | Aciculaire, lamellaire, radié |
| Transparence | Transparent à translucide |
Sa dureté de 3 la rend facile à rayer avec une pointe d'acier. Les agrégats fibreux prennent un éclat soyeux caractéristique, tandis que les cristaux isolés présentent un éclat vitreux. Comme la plupart des carbonates, la dawsonite réagit aux acides, avec dégagement de dioxyde de carbone.
L'identification certaine de la dawsonite repose sur des méthodes de laboratoire, notamment la diffraction des rayons X et l'analyse chimique, car son aspect en aiguilles blanches peut être confondu avec celui d'autres minéraux fibreux des mêmes gisements.
Histoire et dénomination
La dawsonite a été décrite en 1874 à partir de matériel provenant du terrain de l'Université McGill, à Montréal, qui constitue sa localité type. Le matériel type est conservé à McGill.
Le minéral a été nommé en l'honneur de John William Dawson (1820-1899), géologue et naturaliste d'origine néo-écossaise, alors principal de l'Université McGill. Dawson a joué un rôle important dans le développement des sciences naturelles au Canada au XIXe siècle, notamment en paléontologie et en géologie du Paléozoïque.
La description initiale est généralement attribuée au chimiste et minéralogiste Bernard James Harrington, professeur à McGill, qui a donné au minéral le nom de son collègue. La découverte s'inscrit dans le contexte des premières études minéralogiques menées sur le sous-sol de Montréal, où des intrusions liées au mont Royal recoupent les calcaires ordoviciens des Basses-Terres du Saint-Laurent.
La dawsonite figure ainsi parmi les espèces minérales dont la localité type se trouve au Québec, et Montréal demeure une référence pour son étude.
Gisements au Québec
Au Québec, la dawsonite est signalée principalement dans la région de Montréal et dans la Montérégie, en lien avec les intrusions alcalines des collines Montérégiennes.
Île de Montréal
Outre la localité type du campus de McGill, au pied du mont Royal, la dawsonite a été recueillie dans une carrière de l'île de Montréal. Un inventaire du ministère québécois responsable des ressources naturelles décrit, sur l'île, de la dawsonite radiée, incolore à blanche, dans des fractures de calcaire noir.
Mont Saint-Bruno
Au mont Saint-Bruno, dans le secteur de Saint-Bruno-de-Montarville, la dawsonite est associée à des dykes feldspathiques altérés par des fluides hydrothermaux. L'inventaire ministériel des sites de minéraux de collection mentionne la dawsonite à Montarville.
Autres occurrences
Le minéral est également signalé au mont Saint-Hilaire, l'un des sites minéralogiques les plus riches au monde par le nombre d'espèces recensées, ainsi que près de Saint-Amable.
Minéraux associés
Dans les occurrences québécoises, la dawsonite est accompagnée notamment de :
- calcite ;
- dolomite ;
- pyrite ;
- quartz ;
- fluorite.
Ces assemblages reflètent la circulation de fluides carbonatés et sodiques dans les roches encaissantes, calcaires ou intrusives.
Contexte géologique
La dawsonite se forme surtout dans des contextes hydrothermaux de basse température et dans des milieux riches en sodium et en dioxyde de carbone. Elle se rencontre notamment dans les roches alcalines et dans les fractures des roches sédimentaires qu'elles recoupent.
Dans la région de Montréal, ce cadre est fourni par les collines Montérégiennes, une série d'intrusions alcalines d'âge crétacé qui s'alignent d'ouest en est à travers les Basses-Terres du Saint-Laurent, du mont Royal jusqu'au mont Mégantic. Ces intrusions ont pénétré les roches sédimentaires paléozoïques, dont les calcaires ordoviciens. Les fluides tardifs issus du refroidissement de ces magmas, chargés en sodium et en carbonate, ont altéré les feldspaths des dykes et des sills, libérant de l'aluminium qui a pu se combiner aux carbonates pour former la dawsonite.
Ce mode de formation explique la présence du minéral dans deux types de sites :
- les dykes feldspathiques altérés, comme au mont Saint-Bruno ;
- les fractures de calcaire encaissant les intrusions, comme sur l'île de Montréal.
La dawsonite témoigne ainsi des derniers stades de l'activité hydrothermale associée au magmatisme montérégien.
Intérêt scientifique et occurrences ailleurs
Hors du Québec, la dawsonite est connue dans divers environnements, notamment dans certains schistes bitumineux et dans des grès de bassins sédimentaires ayant été envahis par des fluides riches en dioxyde de carbone. Les schistes bitumineux de la formation de Green River, dans l'ouest des États-Unis, en renferment des quantités notables, ce qui a suscité un intérêt pour la dawsonite comme source potentielle d'aluminium.
Le minéral fait également l'objet de recherches dans le domaine du stockage géologique du dioxyde de carbone. Sa formation par réaction entre le CO2, des saumures sodiques et des minéraux alumineux en fait un piège minéral possible du carbone dans les réservoirs profonds, et les gisements naturels servent d'analogues pour étudier ce processus.
Au Québec, la dawsonite n'a pas d'usage industriel et ne fait l'objet d'aucune exploitation. Elle intéresse surtout les minéralogistes et les collectionneurs, et contribue au patrimoine minéralogique de la région montréalaise, dont la richesse est liée aux intrusions montérégiennes.