Définition et nomenclature
La doyleïte est un minéral de la classe des hydroxydes, composé uniquement d'aluminium, d'oxygène et d'hydrogène. Sa formule chimique idéale est Al(OH)₃, identique à celle de trois autres espèces naturelles : la gibbsite, la bayerite et la nordstrandite. Ces quatre minéraux constituent ainsi un ensemble de polymorphes, c'est-à-dire de phases de même composition mais de structures cristallines différentes.
L'espèce a été décrite en 1985 par George Y. Chao, J. Baker, Ann P. Sabina et Andrew C. Roberts, dans un article intitulé « Doyleite, a new polymorph of Al(OH)₃ ». La description a été établie à partir de matériel recueilli au Québec, dans deux gisements de la région de Montréal : la carrière Francon, dans l'est de l'île de Montréal, et le mont Saint-Hilaire, en Montérégie. La nouvelle espèce a ensuite été signalée dans la rubrique « New Mineral Names » de la revue American Mineralogist.
Le nom rend hommage à E. J. Doyle, médecin et collectionneur canadien de minéraux, à qui l'on attribue la découverte des premiers spécimens au mont Saint-Hilaire. En français, le nom s'écrit avec un tréma sur le i, selon l'usage de francisation des noms de minéraux formés sur un nom propre terminé par une voyelle.
Composition et structure
La doyleïte appartient au système cristallin triclinique, le moins symétrique des systèmes cristallins. Comme les autres polymorphes de l'hydroxyde d'aluminium, sa structure repose sur des feuillets d'octaèdres d'aluminium entourés de groupements hydroxyle ; les quatre espèces se distinguent principalement par la manière dont ces feuillets sont empilés et liés entre eux par des liaisons hydrogène.
| Minéral | Formule | Système cristallin |
|---|---|---|
| Doyleïte | Al(OH)₃ | Triclinique |
| Gibbsite | Al(OH)₃ | Monoclinique |
| Bayerite | Al(OH)₃ | Monoclinique |
| Nordstrandite | Al(OH)₃ | Triclinique |
Parmi ces polymorphes, la gibbsite est de loin la plus répandue dans la nature : elle constitue l'un des principaux minéraux de la bauxite, minerai d'aluminium. La doyleïte, la bayerite et la nordstrandite sont, à l'inverse, des espèces rares, généralement liées à des milieux géochimiques particuliers. Dans le cas de la doyleïte, les gisements connus sont associés à des roches alcalines ou carbonatitiques, où elle cristallise tardivement, dans des cavités ou des veines, à basse température.
Propriétés physiques
Les descriptions minéralogiques font état des propriétés suivantes :
- Couleur : blanche à blanc crème, parfois bleuâtre ;
- Éclat : variable selon le faciès, de terreux à vitreux ou nacré ;
- Dureté : 2,5 à 3 sur l'échelle de Mohs, ce qui en fait un minéral tendre, rayable par une pièce de monnaie de cuivre ;
- Système cristallin : triclinique.
L'aspect de la doyleïte varie selon le gisement. Au mont Saint-Hilaire, elle se présente en rosettes de cristaux tabulaires, de petite taille. À la carrière Francon, elle forme plutôt des agrégats fins tapissant des cavités. Ces habitus discrets, souvent millimétriques, et la ressemblance d'aspect avec d'autres minéraux blancs de basse température font que son identification certaine exige des analyses de laboratoire, notamment la diffraction des rayons X, qui permet de la distinguer des autres polymorphes de l'hydroxyde d'aluminium.
Gisements québécois
Le Québec occupe une place centrale dans l'histoire de la doyleïte, puisque les spécimens ayant servi à la description de l'espèce proviennent de son territoire. Trois occurrences y sont signalées dans la littérature minéralogique.
Carrière Francon (Montréal)
Ancienne carrière de calcaire située dans l'est de l'île de Montréal, la carrière Francon est réputée pour ses minéraux rares formés dans des cavités de sills de silicocarbonatite recoupant les calcaires ordoviciens. La doyleïte y est signalée en agrégats fins, associée notamment à la wéloganite, à la calcite et à la cryolite. Le registre de l'encyclopédie la rattache à cette localité type. La carrière Francon est aussi la localité type de plusieurs autres espèces, dont la wéloganite.
Mont Saint-Hilaire (Montérégie)
Le mont Saint-Hilaire, l'une des collines Montérégiennes, est l'un des gisements minéralogiques les plus riches au monde. La doyleïte y a été trouvée dans des veines d'albitite encaissées dans la syénite néphélinique, sous forme de rosettes de cristaux tabulaires associées notamment à la calcite et à la pyrite.
Saint-Amable
Une occurrence est également rapportée près de Saint-Amable, en Montérégie, dans la compilation minéralogique de référence. Elle est associée à un sill alcalin de la même province magmatique.
Contexte géologique
Les gisements québécois de doyleïte sont tous liés à la province magmatique des Montérégiennes, un alignement d'intrusions alcalines mises en place au Crétacé dans les basses-terres du Saint-Laurent, depuis l'île de Montréal jusqu'aux environs du mont Mégantic. Ces intrusions recoupent les roches sédimentaires paléozoïques de la plate-forme du Saint-Laurent.
Le magmatisme montérégien a produit des roches pauvres en silice et riches en sodium, telles que les syénites néphéliniques, ainsi que des roches carbonatitiques. Lors du refroidissement de ces intrusions, des fluides tardifs enrichis en éléments rares ont circulé dans les fractures et les cavités, permettant la cristallisation d'une grande diversité de minéraux, dont plusieurs n'ont été observés nulle part ailleurs.
La doyleïte s'inscrit dans ce contexte : elle cristallise à basse température, dans les stades tardifs de l'activité hydrothermale, en compagnie de carbonates, de fluorures et de minéraux sodiques. La présence d'aluminium libre, dans un milieu alcalin riche en fluor, favorise la formation d'hydroxydes d'aluminium et de fluoroaluminates comme la cryolite. Le cas de la doyleïte illustre le rôle des Montérégiennes comme laboratoire naturel majeur pour la minéralogie descriptive.
Intérêt scientifique et collections
L'intérêt de la doyleïte est avant tout scientifique. Sa découverte a complété la série naturelle des polymorphes de l'hydroxyde d'aluminium et a fourni un nouvel exemple de la manière dont un même composé chimique peut adopter plusieurs arrangements cristallins selon les conditions de formation. Les hydroxydes d'aluminium présentent par ailleurs un intérêt industriel, puisqu'ils interviennent dans la chaîne de production de l'alumine et de l'aluminium, une industrie importante au Québec ; la doyleïte, en raison de sa rareté, ne présente toutefois aucune valeur économique.
Les spécimens de doyleïte sont recherchés par les collectionneurs de minéraux rares et de minéraux de localité type. Le matériel de référence lié à la description de l'espèce est conservé dans des collections institutionnelles canadiennes.
Aucun statut légal québécois particulier n'est signalé pour ce minéral. Au Québec, les substances minérales relèvent de la Loi sur les mines, tandis que l'accès aux sites dépend de leur propriété et de leur vocation : le mont Saint-Hilaire comprend notamment une réserve naturelle et fait partie d'une réserve de biosphère reconnue par l'UNESCO, alors que la carrière Francon est un site municipal dont l'accès est restreint.