Первичная кора возникла на Земле вскоре после ее образования. Изначально поверхность представляла собой магматический океан, поддерживаемый аккрецией вещества и астероидными ударами. В таких условиях происходила дифференциация вещества. При температуре около 1000⁰C из расплава выпадали капли железа и осаждались, формируя ядро. Более легкие силикатные минералы поднимались к поверхности и затвердевали. Они образовали первичную кору. Эти процессы происходили 4,5-4,4 млрд лет назад.
На основе анализа метеоритов предполагается, что исходная кора имела базальтовый состав, близкий к хондритовому, исходя из существенного влияния импактных процессов. Однако не изучено участие литофильных элементов, приуроченных к кремнезему и отражающих состав материнского вещества.
Этому вопросу было посвящено новое исследование международной научной группы. Ученые смоделировали процесс образования протокоры из мантии после формирования ядра. Авторы исходили из восстановительных обстановок.
По результатам модель проявила вышеописанный механизм дифференциации вещества. Железная фракция сформировала ядро. Наиболее легкие силикатные минералы поднимались к поверхности, обогащаясь несовместимыми литофильными элементами, и затвердевали. Ультраосновный расплав превратился в мантию.
Благодаря модели был раскрыт механизм возникновения отрицательных и положительных аномалий неодима-142 в древних горных породах. Моделирование свидетельствует об изначальной неоднородности первичной коры вне зависимости от наличия механизма субдукции. Таким образом, «следы субдукции» австралийских цирконов формации Джек-Хиллз возрастом 4,3 млрд лет могут являться свидетельствами присутствия в них материала первичной коры.
Неодим-142 образуется из самария-146 с периодом полураспада 103 млн лет. Соотношение данных изотопов является ключевым средством изучения начального этапа развития планет земной группы.
Наконец, установлено, что первичная кора существовала первые сотни млн лет и могла стать исходным материалом для формирования сохранившихся по сей день архейских пород.
