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Géologie

Phlogopite

La phlogopite est un minéral du groupe des micas, un phyllosilicate de potassium et de magnésium de formule idéale KMg₃AlSi₃O₁₀(OH)₂. Elle se présente en feuillets minces, souples et élastiques, généralement brun ambré. Au Québec, elle est surtout associée aux marbres et roches calco-silicatées de la province géologique de Grenville. En Outaouais, elle a été exploitée avec l'apatite de la fin du XIXe siècle aux années 1960, principalement pour servir d'isolant électrique. On la signale aussi dans des kimberlites et dans la suzorite, une roche micacée.

Description

La phlogopite appartient au groupe des micas, une famille de phyllosilicates caractérisés par une structure en feuillets. Sa formule idéale est KMg₃AlSi₃O₁₀(OH)₂. Le fluor peut remplacer en partie les groupements hydroxyle, et le fer peut se substituer au magnésium. La phlogopite forme ainsi une série de solution solide avec l'annite, son pôle ferreux ; les termes intermédiaires sont couramment désignés sous le nom de biotite.

Propriétés physiques

  • Système cristallin : monoclinique
  • Habitus : cristaux pseudo-hexagonaux, lamelles et paillettes
  • Clivage : basal parfait, permettant de détacher des feuillets très minces, souples et élastiques
  • Dureté : faible, environ 2 à 3 sur l'échelle de Mohs
  • Couleur : souvent brune ou brun jaunâtre, parfois brun rougeâtre, verdâtre ou presque incolore
  • Éclat : vitreux à nacré sur les plans de clivage

La couleur plus claire et la teneur plus faible en fer permettent souvent de distinguer la phlogopite de la biotite. Le nom du minéral vient du grec et évoque un aspect « couleur de feu », en raison des reflets rougeâtres de certains échantillons.

Contextes de formation

La phlogopite se forme dans des milieux riches en magnésium et pauvres en fer. On la rencontre principalement dans les contextes suivants :

  • les marbres dolomitiques et les roches calco-silicatées métamorphisés, où elle cristallise lors du métamorphisme des carbonates impurs ;
  • les skarns et les filons de pyroxénite associés aux carbonates, souvent avec l'apatite, le diopside et la calcite ;
  • certaines roches ultramafiques et ultrapotassiques, notamment les kimberlites et les lamproïtes, où elle peut être d'origine magmatique ;
  • les carbonatites.

Dans les roches métamorphiques, la phlogopite est associée à des minéraux comme la calcite, la dolomite, le diopside, la forstérite, la trémolite, l'apatite et le spinelle. Sa présence témoigne d'un apport en potassium et d'une composition globale riche en magnésium.

Répartition au Québec

Province de Grenville

La province géologique de Grenville, qui occupe le sud du Bouclier canadien au Québec, renferme d'importantes séquences de marbres et de roches calco-silicatées métamorphisées. Ces unités constituent le principal milieu de la phlogopite au Québec. En Outaouais, les gîtes se présentent souvent sous forme de lentilles et de filons où la phlogopite accompagne l'apatite, la calcite et le pyroxène.

La région de Wakefield, dans la vallée de la Gatineau, est un secteur historique d'extraction d'apatite et de phlogopite. Des occurrences sont aussi documentées dans les environs, notamment à la mine Blackburn, dans la municipalité de Val-des-Monts.

Kimberlites

Les archives géologiques du Québec signalent des phlogopites d'origine magmatique dans des échantillons de kimberlite du canton d'Ailly. Dans ces roches, la phlogopite fait partie des minéraux caractéristiques étudiés lors de l'exploration.

Suzorite

La phlogopite est aussi le principal constituant de la suzorite, une roche très riche en mica. Des rapports géologiques du Québec décrivent cette roche dans différentes localités, notamment dans le secteur de Siscoe et en Mauricie. Sa composition varie d'un gîte à l'autre.

Histoire de l'exploitation

L'exploitation de la phlogopite au Québec est étroitement liée à celle de l'apatite dans les roches du Grenville de l'Outaouais. Dans la seconde moitié du XIXe siècle, les gîtes d'apatite de la vallée de la Gatineau ont été mis en valeur pour la production de phosphate. La phlogopite, abondante dans ces mêmes gîtes, a ensuite pris de l'importance comme ressource à part entière.

Selon l'inventaire des minéraux industriels de la région de Wakefield publié par le ministère responsable des mines, l'exploitation de la phlogopite dans ce secteur s'est déroulée de 1887 à 1966. Le mica extrait était surtout utilisé comme isolant électrique, un usage pour lequel ses feuillets clivables et sa tenue à la chaleur le rendaient recherché.

Les gisements décrits dans cet inventaire sont aujourd'hui abandonnés. Les anciens chantiers, souvent de petite taille, demeurent des sites connus des géologues et des collectionneurs de minéraux. Ils font aussi partie du patrimoine minier de l'Outaouais.

Usages

Comme la muscovite, la phlogopite se clive en feuilles minces, isolantes et souples. Elle résiste toutefois mieux aux températures élevées, ce qui l'a rendue utile pour certaines applications électriques et thermiques.

Ses principaux usages, historiques ou actuels, sont les suivants :

  • isolation électrique : feuilles et pièces découpées pour les appareils électriques, les condensateurs et les éléments chauffants ;
  • isolation thermique : fenêtres de poêles et pièces exposées à la chaleur ;
  • charges minérales : sous forme de paillettes ou de poudre, dans les plastiques, les peintures, les revêtements et divers matériaux composites ;
  • recherche géologique : en pétrologie, la phlogopite aide à estimer les conditions de formation des roches. Dans les kimberlites, elle peut aussi servir à la datation.

Au Québec, l'usage historique dominant de la phlogopite extraite en Outaouais a été l'isolation électrique.

Statut et protection

La phlogopite ne bénéficie d'aucun statut légal particulier au Québec. Comme les autres substances minérales, son exploration et son exploitation relèvent du régime général de la Loi sur les mines. Les données sur ses occurrences sont conservées dans les archives et bases de données géoscientifiques du gouvernement du Québec.

Les occurrences documentées au Québec correspondent surtout à des indices minéralisés, à d'anciens chantiers et à des études géologiques. Leur mention ne signifie pas que le minéral soit actuellement exploité.

Sources

  1. Géologie Québec, Inventaire des minéraux industriels de la région de Wakefield (DP 8721)
  2. Géologie Québec, Les phosphates au Québec (MB 90-22)
  3. Géologie Québec, rapport d'examen GM 52925
  4. Géologie Québec, rapport d'examen GM 36493
  5. Polytechnique Montréal, Identification des minéraux communs : phlogopite
  6. Handbook of Mineralogy, Phlogopite
  7. Museum of Fine Arts Boston, CAMEO : Phlogopite
  8. Mindat.org, Phlogopite, mine Blackburn, Val-des-Monts
  9. Wikipédia, Phlogopite
  10. Ministère des Ressources naturelles et des Forêts, SIGÉOM
  11. Savoirs.Québec, registre éditorial : Phlogopite

Recherche documentaire

Références recueillies lors de la recherche web du dossier, en complément des sources citées dans le texte.

  1. Phlogopite - Encyclopédie

Modèles ayant contribué : Recherche documentaire — Fast · Rédaction — Claude Opus 5 5

Mots-clés : phlogopite, mica, phyllosilicate, province de grenville, outaouais, wakefield, apatite, suzorite, kimberlite, isolant électrique

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