In Kanada haben sich Gesteine aus der frühesten Anfangszeit der Erde enthalten. Die dunklen, bizarr verformten Schichten sind rund 4,16 Milliarden Jahre alt und stammen aus dem Hadaikum, dem frühesten Erdzeitalter. Aus dieser Periode waren bisher nur einzelne, superharte Mineralkörner wie Zirkon bekannt. In Kanada dagegen liegen massive vulkanische Gesteinslagen an der Oberfläche, in die einst durch Risse weiteres Magma eingedrungen war. Dieses eingedrungene und erkaltete Magma nutzte nun ein Team um Jonathan O'Neil von der University of Ottawa, um in einer Publikation in der Fachzeitschrift »Science« nachzuweisen, dass das umgebende Gestein tatsächlich aus dem Hadaikum stammt. Die Arbeitsgruppe zeigte anhand des Verhältnisses von verschiedenen Isotopen der Elemente Neodym und Samarium, dass dieser Teil der Erdkruste entstand, als die Erde weniger als 400 Millionen Jahre alt war.

Anders als auf vielen anderen Himmelskörpern verändert sich die Oberfläche der Erde permanent. Wasser und Wetter tragen Material ab, und die Plattentektonik wälzt ganze Kontinente um. Deswegen ist nahezu die gesamte Erdkruste aus der Frühzeit des Planeten verschwunden, und damit auch die Spuren aus einer Zeit, als der Planet ganz anders funktionierte. Kontinente gab es damals noch nicht, und auch keine Plattentektonik – die für das Leben auf der Erde eine entscheidende Rolle spielt. Zu Anfang bestand die Erdoberfläche weitgehend aus Basalt, dem Gestein, das heute die ozeanische Kruste bildet. Das Material bildete einen festen Deckel, an dessen Unterseite lokal dichteres Gestein in den Mantel hinabsank.

Überlebende Erdkruste aus jener Zeit könnte wichtige Hinweise darauf geben, wie der Übergang von jener »Tropftektonik« zur Plattentektonik mit Kontinenten und den schräg in den Mantel abtauchenden Erdplatten vonstattengegangen sein könnte. Die von der Arbeitsgruppe untersuchten Gesteine des Nuvvuagittuq-Grünsteingürtels in Nordostkanada liegen in der Nachbarschaft von Fragmenten früher kontinentaler Kruste. Um das genaue Alter der Gesteinsabfolge zu erschließen, vermaßen die Fachleute in dem einst in die Gesteinsfolge eingedrungenen Magma die Mengen der drei Neodym-Isotope ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd und ¹⁴⁴Nd sowie das enthaltene Samarium. Diese Atome sind Bestandteile zweier Zerfallsketten, die als »geologische Uhren« das Alter von Gesteinen angeben. Beide Uhren zeigten ein Alter von 4,16 bis 4,2 Milliarden Jahren – damit stammt auch das umgebende Gestein aus dem Hadaikum. Es ist das älteste erhaltene Oberflächengestein der Welt.