Les éléments de terres rares (ETR) comprennent 17 éléments chimiques, plus précisément 15 éléments de la famille des lanthanides, l’yttrium et le scandium. Ils sont typiquement divisés en ETR lourds et légers en fonction de leur masse atomique. Dans la nature, ils n’existent pas sous la forme de métaux natifs, mais on les trouve dans une trentaine de minéraux, par exemple la monazite.
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Les éléments de terres rares font partie des minéraux critiques et stratégiques au Québec
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Il s’agit d’un matériau clé de la transition énergétique
D’ici 2040, la consommation mondiale d’éléments de terres rares devrait atteindre un niveau 3 à 7 fois supérieur à celui de 2020 afin de répondre à la demande grandissante pour les véhicules électriques et les éoliennes.[1]
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Exploration au Québec
Les activités d’exploration minière entreprises depuis plus de 160 ans au Québec ont permis la découverte de nombreuses zones minéralisées en ETR, notamment en Abitibi, au Saguenay–Lac-Saint-Jean, sur la Côte-Nord et dans le Nord-du-Québec. Plusieurs projets d’exploration sont en cours, dont certains sont à un stade avancé, et portent surtout sur l’évaluation des ressources minérales.
Exploitation au Québec
Aucune mine d’ETR n’est actuellement en exploitation au Québec et il est difficile de prévoir les perspectives d’exploitation pour ces éléments à court ou moyen terme. Le Québec possède cependant un potentiel important pour ces substances minérales.
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Les aimants permanents représentent 44% de la demande en ETR
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Les ETR servent à la fabrication des aimants permanents miniatures utilisés, entre autres, dans
les disques durs, l’imagerie par résonance magnétique, les automobiles et les éoliennes. [1, 2, 3, 4, 5] 
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En radiographie médicale, les ETR sont utilisés dans les écrans renforçateurs pour les rayons X qui permettent de réduire considérablement les effets des radiations sur les patients. En imagerie par résonance magnétique (IRM), ils peuvent aussi être utilisés comme agent de contraste lors de examens médicaux. [2]
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Plusieurs ETR sont utilisés dans la fabrication de composantes des véhicules conventionnels, hybrides et électriques, notamment dans les phares, les écrans ACL, les consoles, les vitres, les rétroviseurs et les parebrises anti-UV. [2, 3, 4]
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En raison de leurs propriétés luminescentes, les ETR sont employés dans les lampes fluorescentes et les diodes électroluminescentes (DEL). [2, 3]
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Les ETR sont utilisés pour les couleurs et le rendu des écrans des téléviseurs, des ordinateurs, des cellulaires et des tablettes. [2, 3]
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Les ETR sont utilisés comme additifs au verre dans la fabrication des objectifs d’appareils photo et dans les télescopes. [2, 3]
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Les ETR sont utilisés comme catalyseurs dans le raffinage du pétrole ainsi que pour diminuer les émissions polluantes dans les convertisseurs catalytiques des voitures. [3, 5]
Les zones minéralisées en éléments de terres rares sont associées à différents contextes géologiques, les principaux étant :
- Les complexes de carbonatites;
- Les roches ignées hyperalcalines, telles que les granites hyperalcalins, les pegmatites granitiques hyperalcalines et les syénites;
- Les oxydes de fer-cuivre-or-ETR;
- Les pegmatites granitiques, les granites et les migmatites hyperalumineux à métalumineux;
- Les dépôts alluviaux;
- Les argiles à adsorption ionique.
Les quatre premiers types sont les plus communs. Ils se sont formés de l’Archéen au Cénozoïque (de 4000 Ma à 66 Ma) à la suite de processus magmatiques et hydrothermaux. Les deux derniers types sont plus rares. Ils se sont formés entre le Paléozoïque et le Cénozoïque (de 540 Ma à 66 Ma) dans des dépôts fluviatiles, glaciaires et fluvioglaciaires ou dans des sédiments argileux. [6]
En savoir plus sur les zones minéralisées des éléments des terres rares
[1] DIAS, A.P., BOBBA, S., CARRARA, S., PLAZZOTTA, B., 2020. Mineral requirements for clean energy transitions – The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions – Analysis – IEA. Publication office of the European Union, 43 pages. The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions [en anglais]
[2] BALARAM, T.G., 2018. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. Geosciences Frontiers; volume 10, pages 1285 – 1303. doi.org/10.1016/j.gsf.2018.12.005 [en anglais]
[3] Ressources Naturelles Canada. Faits sur les éléments des terres rares. Faits sur les éléments des terres rares (canada.ca) (consulté le 10 juillet 2024)
[4] DROBNIAK, A., MASTALERZ, M., 2022. Rare Earth Elements: A brief overview. Indiana Journal of Earth Sciences; volume 4, 8 pages. doi: 10.14434/ijes.v4i1.33628 [en anglais]
[5] GAMBOGI, J., 2019. Rare Earths. U.S. Geological Survey; Rare Earths 2019 (usgs.gov) (consulté le 19 juillet 2024) [en anglais]
[6] SAPPIN, A.-A., BEAUDOIN, G., 2015. Classification des principaux indices en éléments de terres rares au Québec (Canada) : contexte géologique et évaluation de leur intérêt économique. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Québec; MB 2015-10, 76 pages.
[7] CASTOR, S.B., 2008. Rare Earth Deposits of North America. Resource Geology; volume 58, pages 337-347. doi.org/10.1111/j.1751-3928.2008.00068.x [en anglais]
[8] LINNEN, R.L., SAMSON, I.M., WILLIAMS-JONES, A.E., CHAKHMOURADIAN, A.R., 2014. Geochemistry of the rare-earth element, Nb, Ta, Hf, and Zr deposits. In: Treatise on geochemistry — Geochemistry of mineral deposits (Scott, S.D., editor); volume 13, pages 543-568. doi.org/10.1016/B978-0-08-095975-7.01124-4 [en anglais]
[9] VERPLANCK, P.L., HITZMAN, M.W., 2016. Rare Earth and Critical Elements in Ore Deposits. Society of Economic Geologists; Reviews in Economic Geology, volume 18, 365 pages. doi.org/10.5382/REV.18 [en anglais]
[10] ORRIS, G.J., GRAUCH, R.I., 2002. Rare earth element mines, deposits and occurrences. US Geological Survey; Open-File Report 2002-189, 167 pages. Rare earth element mines, deposits and occurrences (pubs.usgs.gov) [en anglais]
[11] CHAKHMOURADIAN, A.R., ZAITSEV, A.N., 2012. Rare earth mineralization in igneous rocks: sources and processes. Elements volume 8; pages 337-353.doi.org/10.2113/gselements.8.5.347 [en anglais]
[12] RICHARDSON, D.G., BIRKETT, T.C., 1996. Peralkaline rock-associated rare metals. In: O.R. ECKSTRAND, SINCLAIR, W.D., THORPE R.I. (eds.) Geology of Canadian mineral deposit types. Geological Survey of Canada, no. 8, pages 523–540. [en anglais]
[13] CORRIVEAU, L., 2007. Iron oxide copper-gold deposits: a Canadian perspective. In: Mineral deposits of Canada: a synthesis of major deposit-types, district metallogeny, the evolution of geological provinces, and exploration methods (Goodfellow, W.D. editor). Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division; Special Publication 5, pages 307-328. [en anglais]
[14] JÉBRAK, M., MARCOUX, É., 2008. Géologie des ressources minérales. Ministère des Ressources naturelles et de la Faune, Québec; MM 2008-01, 667 pages.
Les éléments du groupe de platine (EGP) regroupent des éléments apparentés au platine (Pt).
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Le graphite représente la phase de basse température et basse pression du carbone. Il forme des masses lamellaires compactes ou des paillettes irrégulières disséminées dans la roche.
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Le lithium est un métal mou, gris argenté, qui se ternit et s’oxyde très rapidement au contact de l’air et de l’eau. C’est l’élément solide le plus léger.
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