Вопрос о происхождении и возрасте земной коры на протяжении долгого времени привлекает внимание ученых. Международная комиссия по стратиграфии относит серые гнейсы Акасты, расположенные в Канаде, к границе архея. В этих породах найдены фрагменты цирконов, возраст которых превышает четыре миллиарда лет, что указывает на их принадлежность к более раннему эону – катархею. Предполагается, что эти минералы могли составлять первичную земную кору, сохранившуюся лишь в одном регионе, в то время как остальная часть была уничтожена.
По мнению ученых, древнейшая земная кора не выдержала интенсивной метеоритной бомбардировки, завершившейся около четырех миллиардов лет назад. Тем не менее, растущее количество доказательств свидетельствует о том, что фрагмент этой коры сохранился в Нуввуагитугском ( Nuvvuagittuq) это расположенные на северо-востоке Канады в зеленокаменном поясе, на берегу Гудзонова залива. Это серия Уяраалук ( Ujaraaluk), состоящая из основных и ультраосновных пород, аналогичных тем, что формируют современное дно океанов.
В породах Уяраалук присутствуют интрузии, относящиеся к трондьемитам. Возраст этих интрузий, определенный на основе анализа цирконов, варьируется от 3,77 до 4,3 миллиарда лет, что соответствует катархейскому (гадейскому) периоду. Определение датировки проводилось с использованием изотопа неодим-142.
Неодим-142, являющийся стабильным изотопом, образуется в процессе распада самария-146, период полураспада которого составляет от 103 до 92 миллионов лет. Определение возраста древнейших горных пород основано на анализе соотношения изотопов 142Nd/144Nd, однако интерпретация полученных данных представляет собой сложную задачу. Для решения этой проблемы канадские ученые под руководством Джонатана О’Нила из Университета Оттавы провели датировку метаморфизованных габбровых интрузий в серии Уяраалук. Статья об этом вышла в журнале Science.
При повторной датировке уран-свинцовым и самарий-неодимовым методами (с использованием как долгоживущих, так и короткоживущих изотопов — 146-147Sm, 142-143Nd) образцы продемонстрировали состав и текстуру, отражающие фракционирование интрузий основного состава. Основной целью исследования было определение возраста расслоения магмы.
Включения цирконов в метагаббро, судя по всему, образовались в результате последующей переработки, однако метод изохрон, применяемый к обеим изотопным системам (как долгоживущим, так и короткоживущим), определил катархейский возраст пород — 4,16 миллиарда лет. Различные модели предполагают, что первичная земная кора в ту эпоху могла быть преимущественно состояла из габбро, и теперь получено дополнительное подтверждение того, что ее небольшой фрагмент уцелел и до сегодняшнего дня.