Molybdénite
| Molybdénite Catégorie II : sulfures et sulfosels[1] | |
 Molybdénite sur quartz - La Motte (Québec) (5,5 × 3 cm) | |
| Général | |
|---|---|
| Nom IUPAC | Disulfure de molybdène |
| Numéro CAS | |
| Classe de Strunz | 02.EA.30
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| Classe de Dana | 02.12.10.01
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| Formule chimique | MoS2 |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 160,09 ± 0,03 uma Mo 59,94 %, S 40,06 %, |
| Couleur | gris argenté, noir |
| Système cristallin | hexagonal |
| Réseau de Bravais | primitif P |
| Classe cristalline et groupe d'espace | dipyramidale P63/mmc |
| Clivage | parfait à {001} |
| Cassure | flexible |
| Habitus | plaquettes hexagonales minces ; agrégats sphériques ; masses encroûtées ; cristaux hexagonaux jusqu'à 5 cm. |
| Échelle de Mohs | 1 - 1,5 |
| Trait | bleu-gris |
| Éclat | métallique |
| Propriétés optiques | |
| Transparence | opaque |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 4,73 |
| Fusibilité | infusible |
| Solubilité | pratiquement insoluble dans l'eau à 20 °C |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | aucun |
| Radioactivité | aucune |
| Précautions | |
| Directive 67/548/EEC | |
| SIMDUT[3] | |
Produit non contrôlé |
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| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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La molybdénite est une espèce minérale formée de sulfure de molybdène de formule MoS2 avec des traces de rhodium, rhénium, argent, or et sélénium. Elle est dimorphe de la jordisite pour les deux polytypes.
Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
- Molybdénite-2H (polytype commun) : décrit par Scheele, en 1778. Le nom dérive du grec Molybdos qui désignait le plomb. Ce terme générique était commun à de nombreux minéraux d'éclat métallique pouvant contenir du plomb, du graphite ou de l'antimoine.
- Molybdénite-3R (polytype rare) : décrit par Trail en 1963, à partir d'échantillons de Mine Con, Yellowknife (Territoires du Nord-Ouest, Canada). Les échantillons type sont, pour ce polytype, conservés au Canadian Geological Survey, Ottawa, Canada, no 12112.
Caractéristiques physico-chimiques
Variété et mélange
- Variétés
- Fémolite : variété de molybdénite riche en fer de formule (Mo,Fe)S2[4].
- Rhénium-molybdénite (ou Rhenian Molybdenite)[5] : variété de molybdénite riche en rhénium de formule (Mo,Re)S2 décrite par Galbraith en 1947 sur des échantillons de Childs-Adwinkle Mine Bunker Hill District (Copper Creek District), Comté de Pinal (Arizona, États-Unis) et trouvée depuis au Maroc à Bou Azzer [6].
- Mélange
Cristallochimie
La molybdénite est le chef de file d'un groupe de minéraux isostructuraux qui porte son nom :
- Groupe de la Molybdénite
- Drysdallite (en) Mo(Se,S)2
- Jordisite MoS2
- Molybdénite (-2H,-3R) MoS2
- Tungsténite (-2H,-3R) WS2
Cristallographie
Le molybdène est en bleu-vert,
le soufre en jaune.
- Paramètres de la maille conventionnelle :
a = 3,16 ; c = 12,3 ; Z = 2 ; V = 106,37 ;
- Densité calculée : 5,00.
La molybdénite existe en deux polytypes :
- MoS2-2H, hexagonal, groupe d'espace P63/mmc ;
- MoS2-3R, trigonal à réseau rhomboédrique, groupe d'espace R 3m.
Environ 80 % des molybdénites naturelles sont 2H. Le molybdène a une coordination trigonale prismatique.
La liaison intra-couche est essentiellement covalente tandis que l'inter-couche est normalement considérée comme de type Van der Waals, ce qui explique le clivage facile et la faible dureté : 1-1½. La couleur est gris-graphite.
Plusieurs métaux peuvent remplacer le molybdène en faible proportion : niobium, bismuth, fer, cuivre, argent, plomb, magnésium.
Par rapport aux autres sulfures, la molybdénite est un conducteur relativement médiocre, avec une résistivité supérieure à 10−3 Ohm·m ; la résistivité est très anisotrope à cause de la structure en couches.
Les cristaux de molybdénite sont lamellaires {00.1}, flexibles et clivables dans ces plans ; ils ressemblent à des couches de papier d'aluminium. La molybdénite est le minéral de molybdène le plus important, utilisé comme lubrifiant solide (comme le graphite). La tungsténite, WS2, est isostructurelle avec la molybdénite et parfois les deux sulfures se trouvent associés.
Propriétés physiques
En 2011, des chercheurs de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne ont montré que la molybdénite se comporte comme un semi-conducteur[8]. Elle pourrait être utilisée, dans l’avenir, dans la microélectronique afin de remplacer le silicium.
Gîtes et gisements
Gîtologie et minéraux associés
Sa genèse est pneumatolytique, mais elle peut aussi se présenter comme minéral accessoire des roches magmatiques. La molybdénite se concentre dans les veines de quartz associée avec des sulfures de fer et de nickel : scheelite, fluorine et topaze. Elle peut se rencontrer dans certaines météorites.
Gisements producteurs de spécimens remarquables
- Allemagne
- Revier Breitenbrunn (Monts Métallifères, Saxe) [9]
- Belgique
- Herzogenhügel (Hertogenwald ; carrière de la Helle), Ternell, Eupen (Province de Liège)[10]
- Canada
- Moly Hill mine, Rivière-Héva, Preissac, La Vallée-de-l'Or, La Motte (Comté d'Abitibi, Québec)[11]
- France
- Anglade (Gironde) ; Salau, Seix (Ariège)[12]
- Mine des Montmins (Échassières), Ébreuil (Allier)[13]
- Mine de Montbelleux, Luitré, (Ille-et-Vilaine)[14]
- Carrière de Madec, La Clarté, Perros-Guirec, Lannion (Côtes-d'Armor) [15]
Exploitation des gisements
Le minerai de molybdène peut être utilisé comme élément d'alliage pour les aciers. La molybdénite est aussi utilisée comme additif dans les lubrifiants.
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- « Sulfure de molybdène » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail)
- Bulletin signalétique - Centre national de la recherche scientifique. Volume 36 France. Bureau de recherches géologiques et minières 1975
- Galbraith, F.W. (1947), Minerals of Arizona, AZ Bur. of Mines Bull. 153: 24-25.
- S. Weiß: Lapis 31(7/8), 72-73 (2006)
- Materials Handbook: A Concise Desktop Reference Par François Cardarelli, 2008
- (en) B. Radisavljevic et al., Single-layer MoS2 transistors, Nature nanotechnology, 30 janvier 2011
- Mädler, F. (1992): Lapis 17(10):13-24+82
- Fransolet, A.M., Kramm, U., Schreyer, W. (1977): Metamorphose und Magmatismus im Venn-Stavelot-Massiv, Ardennen, Fortschr. Miner., Vol. 55, Beiheft 2, 75-103
- R.Mielke 2009
- C. Derré, M. Fonteilles, L.Y. Nansot : "Le Gisement de Scheelite de Salau, Ariège - Pyrénées", Publications du 26e Congrès Géologique International, Paris, 7-17 July, 1980
- J.M. Boisson et al. : "Filon Sainte Barbe, Commune d'Echassières, Allier, France", Le Cahier des Micromonteurs, 2000, 4, 3-46
- François Pillard, Louis Chauris, Claude Laforêt, Inventaire minéralogique de la France n°13 - Ille-et-Vilaine, Éditions du BRGM, 1985, p. 60-66
- Roland Pierrot, Louis Chauris, Claude Laforêt, Inventaire minéralogique de la France n°5 - Côtes-du-Nord, Éditions du BRGM, 1975, p. 174-179
