Description et propriétés
La molybdénite est le disulfure de molybdène, de formule MoS₂. Elle appartient à la classe des sulfures. Son nom dérive du grec molybdos, « plomb », parce qu'on la confondait autrefois avec la galène et avec le graphite. À la fin du XVIIIe siècle, le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele a montré qu'elle renfermait un élément distinct, qui a reçu plus tard le nom de molybdène.
Caractères physiques
- Couleur et éclat : gris de plomb à gris bleuâtre, éclat métallique.
- Dureté : 1 à 1,5 sur l'échelle de Mohs. Le minéral raye le papier et laisse une sensation grasse au toucher.
- Densité : environ 4,7.
- Clivage : parfait, selon le plan basal. Les lamelles sont flexibles mais non élastiques.
- Trait : gris bleuâtre sur le papier, verdâtre sur la porcelaine non vernissée.
Structure
La molybdénite cristallise le plus souvent dans le système hexagonal (polytype 2H). Un polytype rhomboédrique (3R) existe aussi. Sa structure est formée de feuillets d'atomes de molybdène pris entre deux couches de soufre. Ces feuillets sont liés entre eux par des forces faibles, ce qui explique son clivage parfait et ses propriétés lubrifiantes.
Distinction avec le graphite
Sur le terrain, la molybdénite se confond aisément avec le graphite, très répandu dans les roches métamorphiques de la province de Grenville. Trois critères permettent de les distinguer : la teinte bleutée de la molybdénite, sa densité nettement plus élevée et la couleur verdâtre de son trait sur porcelaine.
Contextes géologiques
La molybdénite est d'origine principalement magmatique et hydrothermale. Elle est étroitement liée aux intrusions granitiques felsiques et aux fluides qui s'en échappent pendant leur refroidissement.
Principaux types de gîtes
- Gîtes porphyriques : la molybdénite y forme des disséminations et de fins réseaux de veinules (stockwerks) dans des intrusions porphyriques et dans leur encaissant. Seule ou associée au cuivre, elle y constitue la principale source mondiale de molybdène.
- Veines de quartz : elle se présente en paillettes, en rosettes ou en lamelles le long des épontes des veines. Elle y accompagne parfois la pyrite, la chalcopyrite, la bismuthinite ou la scheelite.
- Pegmatites et granites : elle apparaît en cristaux isolés ou en amas dans les pegmatites et les faciès tardifs des massifs granitiques.
- Skarns et roches métamorphiques : on la trouve aussi au contact d'intrusions avec des roches carbonatées, ou encaissée dans des gneiss et des paragneiss.
Intérêt scientifique
La molybdénite concentre le rhénium, ce qui permet de la dater par la méthode rhénium-osmium (Re-Os). Cette méthode donne l'âge de la minéralisation elle-même. Elle sert à préciser la chronologie des événements hydrothermaux dans les ceintures de roches vertes et dans les terrains de haut grade métamorphique.
Répartition au Québec
Les travaux des services géologiques du Québec signalent de nombreuses occurrences de molybdénite. Leur valeur économique est très variable. Les rapports distinguent les simples mentions minéralogiques, les indices ayant fait l'objet de travaux d'exploration et les gisements effectivement exploités.
Abitibi-Témiscamingue
Dans la Sous-province de l'Abitibi, la molybdénite est liée aux intrusions granitiques tardives qui recoupent les ceintures volcaniques. Le secteur le plus connu est le batholite composite de Preissac-Lacorne. Ses granites et pegmatites renferment des minéralisations en molybdène, ainsi qu'en lithium, en bismuth et en béryllium. Les cantons de Lacorne et de Preissac ont accueilli des exploitations de molybdénite.
Outaouais et Pontiac
Dans la province de Grenville, la molybdénite est encaissée dans des pegmatites, des skarns et des gneiss. Le secteur de Quyon, dans la MRC de Pontiac, a été le site de l'une des exploitations historiques les plus connues du Québec.
Capitale-Nationale (Portneuf)
Des propriétés ont été explorées dans la région de Portneuf. L'un des rapports de travaux décrit une minéralisation discontinue, dont la zone de minerai n'avait pas été démontrée.
Appalaches (Estrie)
Dans les Appalaches, des indices sont associés aux intrusions granitiques dévoniennes. Des travaux ont notamment porté sur le secteur de Sainte-Cécile-de-Whitton, dans la MRC du Granit, et sur une propriété de Saint-Sébastien.
Histoire de l'exploitation
L'exploitation de la molybdénite au Québec remonte au début du XXe siècle. Elle a suivi l'essor des aciers alliés, très demandés en période de guerre. Les comptes rendus statistiques fédéraux des années 1920 font déjà état de la molybdénite parmi les substances minérales étudiées au Canada.
Le Pontiac
La mine de Quyon, en Outaouais, compte parmi les premières exploitations québécoises. Elle a été active à l'époque de la Première Guerre mondiale, période où la demande de molybdène pour les aciers d'armement était forte.
L'Abitibi
Au XXe siècle, les cantons de Lacorne et de Preissac, en Abitibi, sont devenus le principal foyer de production de molybdène au Québec. Plusieurs exploitations y ont extrait la molybdénite des granites et des veines de quartz du massif de Preissac-Lacorne, souvent avec du bismuth comme sous-produit. Le même secteur a aussi été mis en valeur pour le lithium des pegmatites.
Exploration
Les ministères québécois chargés des mines ont publié plusieurs synthèses sur le potentiel en molybdène de la province, dont une évaluation du potentiel et une étude de métallogénie et de prospection. De nombreux rapports de travaux statutaires (série GM) documentent par ailleurs des indices explorés à diverses époques dans le Bouclier canadien et les Appalaches. Ces documents décrivent des épisodes datés et ne constituent pas un bilan de l'état actuel des ressources.
Usages
La molybdénite est presque la seule source industrielle de molybdène. Après concentration par flottation, on la grille pour obtenir de l'oxyde de molybdène technique. Cet oxyde sert ensuite à produire du ferromolybdène ou des composés chimiques.
Principales applications du molybdène
- Métallurgie : le molybdène entre dans les aciers alliés et les aciers inoxydables. Il en améliore la résistance mécanique, la tenue à haute température et la résistance à la corrosion. C'est de loin son principal débouché.
- Superalliages et alliages spéciaux : il est employé dans l'aéronautique et l'industrie chimique.
- Catalyse : ses composés servent à la désulfuration des produits pétroliers.
- Lubrification : le disulfure de molybdène est utilisé comme lubrifiant sec, grâce à sa structure en feuillets.
Rhénium
La molybdénite des gîtes porphyriques renferme des traces de rhénium. Ce métal rare est récupéré lors du grillage des concentrés. La molybdénite en est ainsi la principale source mondiale. Le rhénium est utilisé notamment dans les superalliages des turbines et dans certains catalyseurs.
Matériau étudié
Sous forme de couches très minces, le disulfure de molybdène est aussi étudié comme semi-conducteur bidimensionnel en science des matériaux.
Documentation géoscientifique
Au Québec, les données sur les occurrences de molybdénite sont rassemblées par le ministère responsable des ressources naturelles. Elles sont consultables dans le Système d'information géominière (SIGÉOM). Ce système regroupe les fiches de gîtes et d'indices, les cartes géologiques et les rapports d'exploration déposés par les sociétés minières.
Types de documents
- Rapports gouvernementaux de synthèse : ils dressent l'inventaire et l'évaluation du potentiel en molybdène, ainsi que des études métallogéniques sur les contextes favorables.
- Rapports de travaux statutaires (série GM) : ils portent sur une propriété ou un indice précis. Ils comprennent des cartographies, des échantillonnages, des tranchées et des forages.
- Publications fédérales : il s'agit des travaux de la Commission géologique du Canada et des rapports statistiques historiques sur la production minérale.
Interprétation
Ces documents sont de dates et de portée inégales. La présence d'un indice de molybdénite signale une concentration du minéral, mais ne démontre pas l'existence d'une réserve exploitable. La teneur, la continuité de la minéralisation et le tonnage doivent être établis par des travaux propres à chaque gîte. La viabilité économique dépend en outre des cours du molybdène, qui ont fortement varié au fil du XXe siècle.