Définition et composition
La lemoynite est un silicate de zirconium hydraté contenant du sodium, du potassium et du calcium. Sa formule idéale est généralement donnée sous la forme (Na,K)₂CaZr₂Si₁₀O₂₆·5–6H₂O, la proportion de molécules d'eau variant de cinq à six par unité formulaire. Le sodium peut être partiellement remplacé par le potassium, ce qu'indique la notation (Na,K).
Du point de vue chimique, le minéral appartient au groupe des zirconosilicates, une famille d'espèces caractéristiques des milieux magmatiques très enrichis en éléments alcalins et en éléments dits incompatibles, comme le zirconium, le niobium ou les terres rares. Ces minéraux se forment surtout dans les dernières étapes de la cristallisation de magmas alcalins, lorsque les fluides résiduels concentrent ces éléments.
La forte proportion de silicium par rapport au zirconium (dix atomes de silicium pour deux de zirconium) et la présence d'eau dans la structure distinguent la lemoynite de nombreux autres zirconosilicates du mont Saint-Hilaire. L'eau et les cations alcalins y occupent des espaces ménagés dans la charpente formée par les tétraèdres de silicium et les polyèdres de zirconium, ce qui confère au minéral une parenté structurale avec les zéolites.
La lemoynite est reconnue comme espèce valide par l'Association minéralogique internationale (IMA).
Propriétés physiques et cristallographiques
La lemoynite cristallise dans le système monoclinique. Ses cristaux sont le plus souvent prismatiques ; ils peuvent se grouper en faisceaux ou former des sphérules à structure radiée. Les individus cristallins sont généralement de petite taille, ce qui en fait surtout un minéral de collection pour micromontage.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Système cristallin | Monoclinique |
| Habitus | Prismatique, en faisceaux ou en sphérules |
| Couleur | Blanc à légèrement jaunâtre, incolore |
| Éclat | Vitreux |
| Dureté (échelle de Mohs) | 4 |
Sa dureté de 4 la situe au niveau de la fluorite sur l'échelle de Mohs, ce qui est relativement faible pour un silicate. Sa couleur pâle et son éclat vitreux la rendent difficile à distinguer à l'œil nu d'autres minéraux blancs des pegmatites alcalines ; son identification certaine repose sur l'analyse chimique et la diffraction des rayons X.
La structure cristalline a fait l'objet d'études après la description initiale, qui ont permis de préciser l'agencement des tétraèdres de silicium, des polyèdres de zirconium et des sites occupés par le sodium, le calcium et les molécules d'eau.
Découverte et dénomination
La lemoynite a été décrite comme nouvelle espèce en 1969 dans la revue The Canadian Mineralogist, à partir de spécimens recueillis au mont Saint-Hilaire. Sa description s'inscrit dans la période d'intense activité minéralogique qu'a connue ce massif à partir des années 1960, lorsque l'exploitation des carrières de pierre concassée a mis au jour des cavités et des pegmatites riches en minéraux rares.
Le nom honore Charles Le Moyne (1626-1685), seigneur de Longueuil, et ses fils, parmi lesquels figurent Pierre Le Moyne d'Iberville et Jean-Baptiste Le Moyne de Bienville, personnages marquants de l'histoire de la Nouvelle-France. Ce choix rattache la nomenclature minéralogique à l'histoire de la région de Montréal et de la rive sud du Saint-Laurent, où la famille Le Moyne a tenu une place importante sous le Régime français.
La lemoynite fait ainsi partie d'un ensemble de minéraux dont les noms rappellent des personnes ou des lieux liés au Québec, tradition fréquente pour les espèces décrites au mont Saint-Hilaire.
Gisements au Québec
Mont Saint-Hilaire
Le mont Saint-Hilaire, situé dans la MRC de La Vallée-du-Richelieu, en Montérégie, est la localité type de la lemoynite. Ce massif appartient aux collines Montérégiennes, une série d'intrusions magmatiques mises en place au Crétacé inférieur, qui s'alignent d'ouest en est entre Montréal et les Cantons-de-l'Est. Il est composé notamment de gabbros et de syénites néphéliniques, roches alcalines pauvres en silice.
La lemoynite y est observée dans des pegmatites associées au complexe alcalin, ainsi que dans des cavités miarolitiques de la syénite néphélinique. Les minéraux qui l'accompagnent varient selon le site d'échantillonnage. Le mont Saint-Hilaire est reconnu mondialement pour la diversité exceptionnelle de ses espèces minérales, dont plusieurs dizaines y ont été décrites pour la première fois.
Saint-Amable
Une autre occurrence québécoise est signalée près de Saint-Amable, également en Montérégie. Ce secteur est connu des minéralogistes pour un filon-couche de roche alcaline qui a livré des minéraux comparables à ceux des intrusions montérégiennes.
Contexte géologique
Ces deux sites relèvent du même contexte magmatique alcalin. Dans les deux cas, la lemoynite cristallise à partir de fluides tardifs enrichis en sodium, en zirconium et en eau, dans des cavités où les cristaux ont pu croître librement.
Natrolemoynite et espèces apparentées
La natrolemoynite est une espèce minérale distincte, apparentée à la lemoynite par sa composition et sa structure. Elle a été décrite en 2001 dans The Canadian Mineralogist comme un zirconosilicate de sodium hydraté provenant, elle aussi, de pegmatites du mont Saint-Hilaire.
Comme son préfixe l'indique, la natrolemoynite se distingue de la lemoynite par la prédominance du sodium dans les sites occupés en partie par le calcium et le potassium chez cette dernière. L'étude descriptive précise que les deux minéraux peuvent coexister sur un même spécimen, ce qui témoigne de variations locales de la composition des fluides lors de leur cristallisation.
La reconnaissance de la natrolemoynite illustre une démarche courante en minéralogie : lorsqu'un site cristallographique est occupé de façon dominante par un élément différent de celui de l'espèce de référence, le minéral est considéré comme une espèce à part entière, souvent nommée à l'aide d'un préfixe chimique. Le mont Saint-Hilaire, par sa richesse en zirconosilicates, a fourni plusieurs paires de ce type.
Intérêt scientifique et patrimonial
La lemoynite présente surtout un intérêt scientifique. Sa rareté et la petite taille de ses cristaux excluent toute valeur économique, mais elle contribue à la compréhension de la cristallochimie du zirconium et du comportement des éléments alcalins dans les derniers stades de la différenciation des magmas alcalins.
Sur le plan patrimonial, la lemoynite fait partie de l'héritage minéralogique du mont Saint-Hilaire, massif dont la partie forestière est protégée et désignée réserve de la biosphère par l'UNESCO. Les spécimens de référence et les échantillons de collection proviennent pour l'essentiel des carrières exploitées sur le flanc du massif, hors des secteurs protégés.
La lemoynite est recherchée par les collectionneurs de minéraux rares et figure dans les collections de musées et d'établissements d'enseignement qui documentent la minéralogie des collines Montérégiennes. Elle illustre aussi l'apport des chercheurs québécois et canadiens à la description de nouvelles espèces, le Québec étant l'un des territoires du monde où le plus grand nombre de minéraux ont été décrits pour la première fois.