Een geologisch raadsel: de aarde is ruim 4,5 miljard jaar oud, maar de huidige aardkorst heeft een ouderdom van maximaal 2,7 miljard jaar. Hoe zag de oerkorst van voor die tijd eruit? Tot nu toe was het antwoord een anticlimax: dat weten we niet. Maar een team van geologen van de universiteit van Ottawa en de Carnegie Institution for Science, onder leiding van Jonathan O’Neil, heeft nu een stukje van het raadsel opgelost. Vorige week publiceerden ze een artikel in Science waarin ze specifieke informatie geven over de samenstelling van die primitieve korst. Ze baseren hun conclusies op stenen die ze verzamelden in het noorden van Quebec, waar aan de oppervlakte ligt – een zogeheten kraton, oftewel een van de oudste stukken continentale aardkorst.
Neodymium
De onderzoekers bestudeerden 2,7 miljard jaar oude rotsfragmenten uit een kraton in het noorden van Quebec: de Nuvvuagittuq Greenstone Belt. In de fragmenten bevinden zich isotopen van het element neodymium. De concentratie Nd-142-isotopen bleek opvallend laag.
Nd-142 ontstaat wanneer een isotoop van het element samarium, Sm-146, vervalt. Dat gebeurde 4,1 miljard jaar geleden voor het laatst. Aangezien nieuwe continentale korst een ‘voorkeur’ heeft voor neodymium boven samarium, is de verhouding Nd:Sm normaal gesproken groot. Tenzij er ten tijde van het ontstaan van de korst nog relatief weinig neodymium bestond, en er nog Sm-146 aanwezig was.
Mafische oerkorst
De lage Nd-142-concentratie duidt er dus op dat het gesteente meer dan 4 miljard jaar geleden is ontstaan. Het huidige felsische granodioriet dat nu in de regio te vinden is kan volgens O’Neil en zijn collega’s alleen zijn ontstaan uit een mafische oerkorst van zo’n 4,3 miljard jaar oud, die qua samenstelling veel meer leek op oceanische korst dan op continentale korst. Die primitieve korst was volgens de onderzoekers wel rijk aan magnesium.
Nuvvuagittuq Greenstone Belt – bron: Wikipedia
De huidige gesteenten bieden dus een inkijkje in de ontstaansgeschiedenis van onze planeet. Of zoals James Hutton al zei in de achttiende eeuw: het heden is de sleutel tot het verleden.