Alles wat je moet weten over de Delfstof zand

Alles wat je moet weten over zand.
Wat is zand nou precies? en hoe ontstaat zand? Wat voor dingen kan je met zand
doen in plaats er alleen maar van te kunnen genieten op het strand?
Hoe is zand ontstaan en andere algemene dingen over zand?
Zand is ontstaan en ontstaat nog steeds door verwering van gesteente, organische
bestanddelen (schelpen, koraal) en van mineralen. (verwering is afbraak van
gesteente door wind, water en lucht) ook worden het gesteente nog kleiner en
ronder gemaakt door erosie. Doordat ze tegen anderen gesteente worden
getransporteerd worden de stukken gesteente steeds kleiner. Het hardste overblijfsel
van dit gesteente blijft nu over.
Zand bestaat dan ook voornamelijk uit kwartskristallen. Zand dan alleen uit
kwartskristallen bestaat word ook wel ‘schoon zand’ genoemd. Dit kleine gesteente
worden weer verder getransporteerd naar bijvoorbeeld: zee, strand en natuurlijk de
duinen.
Een gemiddelde rivier doet er ongeveer een miljoen jaar over om zandkorrels over
een afstand van 100 km stroomafwaarts te verplaatsen. De zandkorrels rollen en
kaatsen daarbij over de bodem en komen vaak tot stilstand door een grote steen.
Pas na lange tijd worden ze verder vervoerd. Maar weinig grote rivieren
transporteren dan ook voldoende zand naar de zee.
En in feite gaat het daar om zand in zee dat is afgezet tijdens de ijstijden, toen het
zeeniveau veel lager was dan nu.
Ook ontstond nieuw zand door de erosie van de kust, toen het zeeniveau weer
steeg. De korrels of afgebroken gesteente zijn rond de 2 en 0,05 mm groot, tussen
deze grote worden het fijn zand genoemd. Grof zand is iets groter van formaat. Als
het onder dit formaat zit dan kan het leem, silt of klei zijn. Als het groter is dan deze
grootte dan is het grind en blokken.
Welk klimaat omstandig heden heb je nodig?
De klimaatomstandigheden hebben niet veel te maken met het ontstaan van zand.
Alleen dan er bijvoorbeeld doordat het vriest er grote stukken gesteente kunnen
worden geërodeerd.
Water wat tussen de spleten van het gesteente zet uit als het vriest waardoor het
gesteente breekt. Ook als het een goed klimaat is voor planten kunnen er gesteente
afbreken doordat de planten zich tussen de spleten van het gesteente laat groeien
waardoor het gesteente afbreekt.
Wind is geen sterke erosiekracht maar als er op een kale plek een rots licht en er
miljoenen jaren wind tegen aan blaast dan kan zelfs een rots niet tegen zo’n
schuurmachine. Dit kan je vergelijken als je over het strand loopt met een storm.
1
Er is wel een nat of een droog klimaat nodig voor het neerleggen (sedimentatie)van
zand. bij droog kan je denken aan zand in een woestijn, bij een nat klimaat moet je
denken aan een rivier die naar de zee zand transporteert.
Maar hoe komt dat zand dan in Nederland?
De rivieren in ons land hebben daar veel mee te maken. Zij nemen gesteente en ook
zand mee uit de bergen van midden Europa. Onderweg vind er ook erosie plaats (het
gesteente wordt steeds kleiner door het meesleuren van de rivier) Door sedimentatie
komt die allemaal in Nederland terecht.
Wat voor soorten zand heb je?
Rivierzand, is zand dat nog niet helemaal klaar is met zijn proces. Ze zijn ook nog
niet helemaal gesedimenteerd. Daarom zit er ook vaak aan scherpen hoekjes aan dit
soort zand. Het wordt dan ook wel ‘scherp zand’ genoemd. Als er ergens gebouwd
word dan word er meestal van dit soortzand gebruikt. Zand waarmee je kunt werken
kan je ook nog in 4 soorten zanden verdelen:
o kalkzandsteenzand (bouwstenen)
o beton en metselzand (beton en metselen)
o Ophoogzand (iets op te hogen)
o zilverzand (glasindustrie)
Zeezand, is zand dat uit de rivieren in de zee terecht zijn gekomen en later weer op
het strand zijn neergelegd. Dit soort zand heeft helemaal geen scherpen randjes
meer en is meestal helemaal rond. Dit is gebeurd door de zee die het gesteente
verder heeft geërodeerd.
Woestijnzand, is zand dat ook vaak helemaal rond is en geen hoekige kantjes meer
heeft. Dit komt door de wind die de zandkorrels telkens tegen elkaar blaast waardoor
ook telkens blijf slijten. Het enige verschil tussen woestijnzand en zeezand is dat
woestijn zand veel doffer is dan zeezand. Water maakt zand glimmend en
woestijnzand is nooit meer water in aanraking geweest.
Gebruik van zand?
Je kunt veel soorten dingen doen met zand. zo kan je veel dingen met recreatie
maar ook dingen die echt moeten.
Schoonmaken met zand.
Met zand kan je makkelijk water schoonmaken. Dat doen ze dan ook in Nederland
om weer gewoon drinkwater te maken. Grote buizen gaan naar de duinen in
Nederland. Hier laten ze het water door de duinen heen glijden waardoor viezigheid
en andere stoffen achterblijven. Natuurlijk kan je zand niet gebruiken voor
schoonmaken met giftige stoffen.
Vroeger gebruikten men ook al zeep en soda als schoonmaakmiddel maar ook
gebruikten ze zand. Je kon daarmee het vet van je handen afwassen. Zand heeft als
2
eigenschap dat het schuurt kijk bijvoorbeeld naar schuurpapier met zand er op. Ook
een goed voorbeeld is het zandstralen waarmee je vuil of verf van een groot
oppervlakte af spuit. Zo kan je dus ook makkelijk met zand het aanrecht schoon
schuren. De mens is niet de enigste die zand gebruikt als schoonmaakmidden, ook
dieren wassen zich met zand. Bijvoorbeeld de mus die zijn veren zo schoon houd.
Branden blussen met zand.
Het zand zorgt er voor dat er geen zuurstof meer bij het vuurwerk komt waardoor
het vuur dooft. Het kan bij elke soort van brand gebruikt worden, bijvoorbeeld bij
een brand met brandstoffen (wat niet met water kan worden geblust). Ook is een
groot voordeel dat het goedkoop is en dat er niet veel vaardigheden zijn vereist, ook
is de apparatuur voor dit soort blussen eenvoudig. Doordat je met zand blust heb je
ook minder schade dan bij water.
Zand bij gladheid.
In plaats van zout (waardoor het ijs smelt) kan je ook zand gebruiken bij gladheid
van ijs. Nadeel is dat afvoerbuizen makkelijk verstopt raken door de hoeveelheid
zand. Nadeel van zout is dat het schadelijk is voor planten.
Zandglas?
Het grootste deel van de meeste glas bestaat uit zand (siliciumoxide), soms wel rond
de 70%.
Zand sparen.
Voor sommige mensen een hobby. Het is goedkoop en het is wel grappig als je zand
hebt van over heel de wereld.
Recreatie.
Je kunt natuurlijk ook naar het strand gaan. Dan heeft zand als doel recreatie.
Bijvoorbeeld een zandkasteel bouwen.
Waar kun je zand vinden in Nederland?
In de ondergrond van Nederland komt zand over voor in, maar op de hogere delen
van ons land waar de Pleistocene afzettingen door wind van 2,6 miljoen tot 11.500
jaar geleden aan de oppervlakte komen, zijn nog zandrijker. Ook het holoceen heeft
hiermee deelgenomen. Het grove zand vind je bovenste delen van de rivieren tegen.
Stroomafwaarts word het steeds fijner zand. Dat komt natuurlijk door de
sedimentatie.
Winning?
Zilverzand komt in weinig gebieden voor in Zuid Limburg. In vijf groeven tussen
Heerlen en Brunssum vindt de winning van vijf tot vijftig meterdikke lagen zilverzand
plaats. Deze zanden hebben hun oorspronkelijke klei-, humus- en ijzercomponenten
verloren. Natuurlijke uitdroging als gevolg van bodemvorming was daarvoor
verantwoordelijk. Zand wordt zowel droog, in groeven of afgravingen, als nat, onder
de waterspiegel, gewonnen.
3
Zand wordt op zo goedkoop mogelijke wijze getransporteerd:
o over grote afstanden per schip
o over kleinere afstanden via persleidingen of per vrachtwagen. Omdat vervoer
via dit laatste transportmiddel duur is, wordt dit transportmiddel meestal
alleen gebruikt met beton- en metsel- en zilverzanden.
4
Zand
"Ik spaar zand" is een goede manier om de lachers op de hand te krijgen.
Opmerkingen als: "ik heb nog een zandbak" of "is mijn vogelkooi ook goed?" zijn je deel. Er blijkt
echter voor de nietsvermoedende leek een wereld open te gaan bij het bestuderen van zandkorrels.
Turtmanngletscher, Gruben / Meiden, Turtmanntall, Zwitserland.
Foto Alice Krull-Kalkman
Bij het woord ZAND denken de meeste
Nederlanders het eerst aan het gele strand- en
duinzand van onze kust. Dit bestaat uit kleine,
ronde korrels van minder dan één millimeter in
doorsnede, die voor het grootste deel uit een
doorzichtig, glasachtig, hard materiaal bestaan:
kwarts. Bij nadere inventarisatie blijken er echter
veel meer soorten zand te bestaan. Naast de
ronde zeezanden zijn er ook hoekige
rivierzanden, berghellingzanden en
gletsjerzanden en ronde, matte woestijnzanden.
De herkomst van het zand bepaalt de kleur en
samenstelling. In vulkanische gebieden vind je
vaak zwarte zanden, bijvoorbeeld bij Napels, de
Canarische eilanden, IJsland of Hawaï. Wit
strandzand kan bestaan uit kalkkorreltjes van
afgesleten koraalriffen en schelpen. Andere
Olivijnzand. fractie 122 - 263 mu. Strand
Papakolea, Hawaii.Foto Alice Krull-Kalkman voorbeelden van kleuren in zand zijn rode,
ijzerbevattende zanden in vele woestijnen, wit
gipszand in White Sands in New Mexico, groene
zanden en er is zelfs blauwlila zand.
5
Wat is er aan zand te beleven?
Maar er is meer aan zand te beleven dan alleen
de kleur. Zand is voor de geoloog bijvoorbeeld
een hulpmiddel om een idee te krijgen over de
gesteenten die in het oorsprongsgebied aan de
dag treden, over de verwering die bij de afbraak
tot zand heeft plaatsgehad en over de
omstandigheden waaronder dit sediment
uiteindelijk werd afgezet. Natuurlijk leveren al
zulke gegevens ook voor de amateur-geoloog
interessante kennis op. Zeker kan deze van de
vakman leren waarop gelet moet worden om
oveel mogelijk profijt te hebben van het
gevonden materiaal.
Concentraties van zwarte magnetiet en
ilmeniet, aan de rand veel granaat, op de
Plage des Souzeaux, Ile de Noirmoutier,
Vendee, Frankrijk foto; Piet Stemvers
Erosie: kleiner en ronder
Aan het begin van de weg van oorsprongsgebied
naar afzettingsplaats - zeg maar van een
Alpengletsjer naar Scheveningen - staan
verwering van het harde gesteente en erosie.
Het gebarsten en in stukken gebroken
afbraakmateriaal wordt getransporteerd via de
zwaartekracht: stenen rollen van een helling
omlaag. In een dal, onder bereik van een rivier,
krijgt stromend water er vat op. Hoe groter de
kracht van het water, hoe groter de stenen die
verplaatst kunnen worden, maar door schuren en
botsen worden de brokken steeds verder
verpulverd.
Snelstromende rivieren hebben vaak een bedding
van grind.
Uiteindelijk, in de benedenloop van de rivier,
zullen nog zand en klei de bodem van de
bedding uitmaken.
Is het materiaal eenmaal in zee beland dan
zullen de getijde stromingen en de branding de
rest doen en voor verder vervoer van de korrels
zorgen.
Verkleining en sortering van de korrels - we
denken nu aan zand, dat volgens de definitie
binnen de grootte van 2 tot 0,05 mm valt gebeurt in de verbrandingszone.
6
Strandzand bij paal 19 op Ameland. Hier zijn
de zware mineralen sterk aangereikt. Wit,
kwarts. Zwart, magnetiet en ilmeniet. Rose,
granaat. Geel, epidoot. Oranje, stauroliet.
Kijk eens naar de branding
Dofbruin, leukoxeen. Foto, Piet Stemvers
In de zee liggen de afbraakproducten van het
achterland door elkaar, de samenstelling is
afhankelijk van de gesteenten die in het
achterland voorkomen. Voor de Rijn zijn dit
zowel magmatische, metamorfe als sedimentaire
gesteenten, die veelal kwartsrijk zijn. Sommige
gesteentevormende mineralen zijn niet resistent,
bv. biotiet. Het resultaat is een zand dat voor het
overgrote deel door kwartskorrels is gevormd.
Wie er een handje van pakt ziet maar hier en
daar een donkerder korrel. Maar er zijn plaatsen
waar de donkere en zware mineralen sterk
geconcentreerd voorkomen. De zee blijkt dan
een perfecte mechanicus en met de hulp van
aanlandige wind sorteert hij in de brandingszone
de zandkorrels met grote precisie naar grootte en
zwaarte. Hierdoor kunnen op het strand duidelijk
zichtbare donkere zones van zware mineralen
voorkomen. Je ziet dan bijvoorbeeld dat het
overigens lichte strandzand een roze kleur heeft,
met zwarte sliertjes hier en daar.
Hoe dat komt? De oplopende golven van de
branding brachten roze granaatkorrels en zwarte
ilmeniet en magnetiet op het strand, bij stormen
zelfs heel hoog, en de aflopende waterbeweging
kon wel de grove kwartskorrels, maar niet alle
fijnere zware mineraalkorrels weer even snel
afvoeren. Deze zware mineralen bleven daarom
achter en concentraties ervan waren het gevolg.
Concentraties van zwaar zand worden ook aan
de Nederlandse kust gevonden, o.a. bij Petten,
Kijkduin en Ameland. Behalve granaat en de
zwarte ertsmineralen ilmeniet en magnetiet
komen in het donkere zand van Ameland wel
zo'n 20 verschillende mineralen voor, zoals:
toermalijn, epidoot, titaniet, stauroliet, rutiel,
leucoxeen (verweerde ilmeniet), distheen, spinel,
augiet, zirkoon. Ze zijn niet allemaal donker,
maar wel zwaar.
Niet alleen aan de Nederlandse kust, maar om
allerlei landen en eilanden, zelfs aan meerkusten
en langs rivieren met zandige oevers, overal
worden zware en lichte mineralen van zand
gescheiden waar de omstandigheden
samenwerken. Een belangrijke factor is een hoog
energieniveau: stroming en wind moeten de
scheiding van de beschikbare mineralen een
handje helpen.
Dat dit helpen ook echt gebeurt bewijst de
afbeelding van de Atlantische Oceaankust langs
de Médoc (Zuid-Frankrijk), waar het zwart ziet
Het strand bij st. Amilie, Medoc, Frankrijk.
Hier is geen vulkaan in de buurt, maar wel
de Atlantische oceaan, die veel magnetiet
heeft aangevoerd. foto, Piet Stemvers
7
Strandzand van Jaya pura, Irian Jaya,
van de magnetiet.
Indonesië, met hoofdzakelijk foraminiferen.
Fractie 930 - 1940 mu. Foto, Alice KrullTot nog toe hebben we het alleen maar over de
Kalkman
mineralen in zand gehad.
Maar ook fossieltjes zijn erin te vinden, zoals zeeegelstekels en -plaatjes, kleine bryozoën en
brachiopoden, minuscule maar wondermooie
foraminiferen.
En dat zand niet alleen wordt vervoerd in
stromend water maar ook door de wind bewijzen
de duinen aan de kust en de barchanen in de
woestijn.
Woestijnzand is trouwens door het tegen elkaar
schuren van de korrels onder invloed van de
wind vaak dof en sterk afgerond.
Rivierzand daarentegen is doorgaans hoekig. Dit
maakt het zo geschikt voor het maken van
zandbeelden op het strand. Kastelen van
afgerond droog strandzand rollen nu eenmaal
vlug uit elkaar dat weet een kind.
Zand verzamelen - een
grenzenloze hobby
Er zit dus meer in zand dan je zou denken.
De zandverzamelaars, die zand uit alle uithoeken
van de wereld verzamelen, bezitten een
fantastisch kleurenpalet aan zandmonsters,
opgeborgen in kleine doosjes, zakjes of glazen
Mat en afgerond woestijnzand, van de
flesjes. Naast de hobby van het verzamelen op
noordzijde van Erg Ubari, Libië, fractie 466 zich (zo veel mogelijk monsters uit zoveel
930 mu.Foto Alice Krull-Kalkman
mogelijk landen), zijn er verschillende
invalshoeken mogelijk. De determinatie van
zandkorrels, waarvoor en goede microscoop met
polarisatieaanpassing en doorzettingsvermogen
8
nodig zijn. Het zoeken en determineren van
foraminiferen in zand. Of een combinatie van
mineralen en fossielen. Ook kun je verzamelen
naar herkomst, bv. vulkanische zanden,
woestijnzanden, eilandzanden, afzettingen in
Nederland. Vervolgens kun je je verdiepen in de
eigenschappen van deze deelverzamelingen.
Onder de microscoop zie je pas hoe mooi zand
kan zijn. Deze beelden kun je proberen vast te
leggen door middel van fotografie. Dit brengt wel
de nodige problemen met zich mee, maar een
mooie foto of dia is toch een stimulans om door
te zetten.
Goede raad: niet duur
Als je wilt weten hoe je het beste een
verzameling zanden aan kunt leggen, of als je,
behalve een goede loep (want die heb je zeker
nodig) wilt weten welk gereedschap je bij de
diverse bewerkingen nodig hebt, kun je bij de
Werkgroep Zand terecht, die bij de
aanloopmoeilijkheden met goede raad kan
helpen. De Werkgroep Zand is onderdeel van de
Stichting Geologische Activiteiten (Stichting GEA)
en houdt zich bezig met het bestuderen van zand
en aanverwante onderwerpen onder deskundige
leiding, het ontplooien van nieuwe initiatieven
waarin zand centraal staat en het verzamelen en
uitwisselen van monsters.
Elk jaar worden één of meer excursies
georganiseerd; regelmatig zijn er lezingen tijdens
de Zandmiddagen. Deze bijeenkomsten worden
elke maand, met uitzondering van de
zomermaanden, op de derde zaterdag van de
maand in Purmerend of Maarssen gehouden.
Om een beeld te krijgen waarmee de werkgroep
zich bezig houdt en hoe daaraan invulling wordt
gegeven, is eenieder welkom om vrijblijvend zo'n
bijeenkomst bij te wonen. Wie daarvoor
belangstelling heeft zoekt contact met één van
de onderstaande personen:
Anneke de Jong-Pluijmers,
Fazantenkamp 527,
3607 DD Maarssen,
tel. 0346 568553,
e-mail: [email protected]
Of
Nynke Posthuma,
De Hoorn 2,
1188 HH Amstelveen,
tel. 020 6403867.
Als je donateur bent van Stichting GEA is lid
worden van de Werkgroep Zand een goede zet!
Wil je meer informatie?
Stichting GEA is bereikbaar op internet onder
www.gea-geologie.nl
9
j
Sossusvallei, duin 17, Namibië. Wat de wind met zand kan doen!
foto, Nynke Posthuma
i
Pannen bij Petten.
De Werkgroep Zand van de Stichting Geologische Activiteiten in actie met de waspan
tijdens een excursie. foto, Leendert Krook
10