Zand is bij ons overal te vinden. Het is zo gewoon dat we er niet bij stil staan. Ga je naar een van de Waddeneilanden dan loop je er op. Kinderen in de zandbak spelen er mee, wegen worden er mee aangelegd en het is het hoofdbestanddeel van beton. Zo zijn er met zand nog veel meer toepassingen op te noemen. Kortom op en met zand wordt geleefd, gewoond en gebouwd. Zand is er, en dat is maar goed ook!

Goed beschouwd is zand een bijzonder goedje. Je hebt het in allerlei soorten en maten. Er is geel zand, groen zand, bruin, wit, zwart, oranje zand, noem maar op. Er bestaan zoveel kleuren en soorten zand dat er talloze mensen zijn die zandsoorten verzamelen. Zij proberen via familie en kennissen, maar ook door ruiling zoveel mogelijk zandsoorten van over de hele wereld te pakken te krijgen. En dan te bedenken dat wij hier in Groningen een heel bijzonder soort zand in de bodem hebben zitten? Knalgroen zand dat bijna nergens anders zo mooi van kleur voorkomt? Je vindt het bij Sellingerbeetse in Westerwolde.

Een wandeling op het Balloërveld bij flink drogend weer en je weet wat zand is: allemaal korrels tot tussen je tenen.

Wat zit er in zand?
In ons gebied is zand meestal wit- of geelachtig van kleur. Het overgrote deel bestaat uit kwartskorrels. Waarom kwarts?

Kwarts is een belangrijk bestanddeel van heel veel gesteenten. Graniet bijvoorbeeld bestaat voor meer dan 20% uit dit mineraal. Maar er is nog iets anders. Kwarts verweert vrijwel niet. Hoe lang je ook bloot stelt aan weer en wind, het wordt er niet anders van. Kwarts is namelijk een oxide van het metaal silicium. Silicium komt in de vrije natuur niet of nauwelijks in zuivere vorm voor. Het is bijna altijd onderdeel van een chemische verbinding. Welnu, kwarts is zo’n chemische verbinding. Samen met zuurstof vormt silicium kwarts. En net zo min dat ijzerroest nog verder roest, kan kwarts ook niet oxideren. Ze zijn het beide al.

Zand in Nederland bestaat voor het allergrootste deel uit heldere kwartskorrels. De bruine, gele, oranje en

roodachtige kleuren worden veroorzaakt door verontreiniging door ijzer.

Kwarts wordt alleen mechanisch, d.w.z. door krachten van buiten afgesleten, verbrokkeld of vergruisd. Alleen direct onder een begroeiing van heide worden kwartskorrels in de loop van de tijd een beetje aangetast – ze lossen gedeeltelijk op. Heide groeit namelijk alleen op doorlatende, zeer onvruchtbare zandgronden. De humus die heide produceert is zeer zuur. Daarom kun je op een heideveld geen suikerbieten en aardappelen verbouwen. Dat wordt niks.

De humuszuren spoelen naar beneden, de bodem in. Op een paar centimeter diepte onder de heide vind je een wisselend dikke grijsgrauwe, soms ietwat grijsviolette laag. Die laag noemt men wel ‘loodzand’ of ‘schierzand’. De zandkorrels in deze laag zijn door het humuszuur mat geworden en ten dele opgelost.

Zandkorrels van kwarts zijn meestal glashelder, troebel grijsgeel of melkwit. Het bijzondere van de kwartskorrels in onze zandlagen is dat deze waarschijnlijk al een heel lang leven achter de rug hebben. Sommigen bestaan als korrel al meer dan 2 miljard jaar.

Zoals gezegd zijn veel – zo niet de meeste – kwartskorrels afkomstig van verwerende graniet- en gneisgebergten. Het gesteente verkruimelt, sommige bestanddelen lossen op, maar kwarts blijft over. Vormt kwarts eenmaal zandkorrels dan zijn die verzekerd van een lang zwervend bestaan.

De meerderheid van onze zandkorrels, zeker die uit de wat dieper liggende lagen met grof rivierzand, zijn in de loop van de ontwikkelingsgeschiedenis van de aarde al verschillende malen ergens afgezet, begraven geraakt, vervolgens verhard tot vast gesteente (=zandsteen), opnieuw verweerd en als losse korrel wederom op reis gegaan. Uiteindelijk zijn de korrels in een of andere laag zand terecht gekomen die onze bodem samenstelt. Maar ongetwijfeld is dat ook weer een tussenstation.

Zand in ons woon- en leefgebied komt uit alle windstreken. Waar wij dagelijks over lopen, vooral het zand in de bovengrond in Drenthe en aanpalende streken, is geologisch erg jong. Een groot deel van de zandkorrels is afkomstig van fijngewreven en verbrokkeld gesteente dat het landijs uit Scandinavië heeft meegenomen. Het is doorgaans fijn zand, dat op verschillende plaatsen in Drenthe en Friesland in zandgroeves wordt gewonnen.

Een zandgroeve bij Werpeloh in het Emsland (Dld.) in het droge. Hier graaft men dikke pakketten

smeltwaterzand weg. Het zand wordt meest gebruikt voor ophoging en aanvulling. In Noord-Nederland wordt

zand gewonnen via de ‘natte’ methode. Eerst graaft men in het droge de bovenlaag weg tot de grondwaterspiegel.

Daarna vindt winning plaats met behulp van zandzuigers.

Dat het bij ons meestal fijn zand betreft heeft te maken met de wijze van transport. Gletsjers en dus ook landijs worden wel eens de allergrootste transportondernemingen aller tijden genoemd. Hoe groot en zwaar de brokstukken ook zijn, het maakt niet uit. IJs transporteert ze allemaal. Iets anders is het als dat door water of door wind gebeurt.

Afhankelijk van de stroomsnelheid van water kunnen grotere (= zwaardere) of kleinere korrels vervoerd worden. Wil water grindstenen verplaatsen, dan moet je denken aan snelstromende bergbeken of grote smeltwaterrivieren. Grofkorrelige rivierzanden zijn dus afgezet door snelstromende rivieren. Stroomt het water langzamer dan kan het alleen kleinere zandkorrels vervoeren.

Zeewater transporteert ook zandkorrels. Ze zijn tenslotte het bouwmateriaal van onze duinen. Maar wil je duinen krijgen dan heb je daarnaast ook wind nodig. Beide media transporteren zandkorrels, maar afhankelijk van de wijze waarop vindt er een selectie plaats in korrelgrootte. Vandaar dat je aan het strand en in de duinen alleen maar korrels vindt die min of meer dezelfde grootte hebben. Zijn ze lichter, dan worden ze verder geblazen of door het water getransporteerd. Zijn ze zwaarder dan blijven ze gewoon in het brongebied liggen. Deze selectie vindt nog voortdurend plaats.

Kostbaarder en tegelijk interessant wat de herkomst betreft is bouw- of metselzand. Dit type zand is veel grover dan duin- of strandzand. Goed beschouwd is het slecht gesorteerd zand. Het bestaat uit grove en fijne korrels, sommige afgerond, velen ook niet. Aan de oppervlakte zul je dit type zand in Drenthe en Groningen niet veel tegenkomen. In de wat diepere ondergrond des te meer. Het vormt daar lagen van tientallen meters dikte.

De zandlagen in de groeve De Boer bij Emmerschans overdekken elkaar enigszins schots en scheef.

Het is een kenmerk van snelstromend water, waarbij een zgn. ‘kriskras gelaagdheid’ ontstaat.

Dit komt door wisselingen in stroomsnelheid en stroomrichting.   

Rivierzand onder de voeten
Het is in de ondergrond van Groningen en Drenthe bijna allemaal rivierzand. Al in een eerder artikel schreef ik dat deze zanden een kostbaar bezit zijn omdat ze de bron zijn van ons kraanwater. Het water uit deze zanden is van bijzonder goede kwaliteit, terwijl de voorraad gigantisch groot is.

Op plaatsen waar dit zand door de stuwende werking van het ijs uit de voorlaatste ijstijd tot dicht onder de oppervlakte is opgestuwd vind winning van bouwzand plaats. In Oost-Groningen heeft het landijs een tijdlang min of meer stilgelegen vandaar dat daar dieper liggende grondlagen door de kracht en het gewicht van het ijs naar opzij en omhooggeperst zijn. Op een aantal plaatsen wordt daar zand in allerlei kwaliteiten gewonnen.

In een van de zandgroeves (Kruiselwerk bij Nieuwe Pekela) is het gewonnen zand zelfs zo zuiver dat het over de hele wereld geëxporteerd wordt. Een van de toepassingen van dit laboratoriumzand is in de olie-industrie waar het voor filterdoeleinden wordt gebruikt.

Dit grofkorrelige zand is door snelstromende rivieren bij ons afgezet. Dat is al heel lang geleden, tijdens het Vroeg-Pleistoceen, gebeurd. Er waren rivieren bij betrokken die allang van de aardbodem zijn verdwenen, maak ook die we nu nog kennen. Ze hebben momenteel een heel andere loop hebben dan destijds. Bovendien vervoeren deze rivieren vandaag-de-dag vrijwel geen zandkorrel meer, hooguit slibdeeltjes.

Het meeste zand in de ondergrond van Groningen en Drenthe is aangevoerd door de Scandinavische oerrivier de Eridanos. Deze had zijn oorsprong in Noord-Zweden. Stroomafwaarts verenigde dit stroomstelsel zich met rivieren die meer uit oostelijke richting, uit Duitsland kwamen. Dat waren rivieren als de oer-Elbe, de oer-Wezer en wellicht ook nog de oer-Ems. Honderdduizenden jaren lang stroomden zij door Noord-Nederland, zand en grind meenemend uit gebieden tot in Polen en Tsjechië aan toe.

In het meegenomen grind vinden we allerlei steensoorten die nu nog in Duitsland vaste rots vormen. Het is heel merkwaardig stukjes steen op te rapen waarvan we weten waar ze vandaan komen.

Detail van een kriskras-gelaagde smeltwaterafzetting. Goed te zien is dat laagjes met fijnkorreliger zand

afwisselen met schuin staande laagjes met veel grover zand. Werpeloh - Emsland (Dld.)

Deze oerstromen zijn allang verdwenen. Het rivierstelsel van de Eridanos en zijn zijrivieren is in de loop van het ijstijdvak door de vorming van een landijskap op Scandinavië verdwenen. Je zou kunnen zeggen dat de miljoenen jaren oude grote ‘Europese Amazone’, zoals de Eridanos ook wel genoemd wordt, door het ijs is vermoord.

Napoleon en edelsteenzand
De in Noord-Nederland aanwezige zand- en grindlagen zijn in keurige lagen boven elkaar afgezet. Ze zijn daardoor als een geschiedenisboek te lezen. Dat komt door de langzame bodemdaling in ons gebied. Grondlagen die in het verleden aan het aardoppervlak ontstonden, vinden we tegenwoordig soms terug op tientallen meters diepte. Komt nog bij dat Noord-Nederland door de vorming van een delta door de Eridanos langzamerhand op de Noordzee veroverd is.

Het verhaal wil dat Napoleon de bezetting van Nederland in het begin van de 19e eeuw rechtvaardigde door te stellen dat ons land gevormd was uit aanslibsel van de Maas. De Maas was een Franse rivier, dus Nederland was eigenlijk Frans gebied want gevormd uit Franse bestanddelen. Helaas voor hem ging deze vlieger voor Noord-Nederland niet op. Maar of hij zich dat heeft aangetrokken? De Zweden en zeker ook de Duitsers en wellicht ook de Russen zouden veel meer recht van spreken hebben.

Zand is dus een heel gewoon goedje. Toch heeft het nog iets in petto waar we ook niet ieder moment van de dag bij stil staan. Naast kwartskorrels zitten er ook nog allerlei korreltjes van andere mineralen in, vooral edelstenen. Ja, edelstenen! En niet weinig ook! Alleen zijn ze erg klein. Toch kun je ze, als je dat wilt, verzamelen. Niet door als een soort prikkebeen gewapend met een pincet en een vergrootglas op de buik in het zand deze korreltje voor korreltje op te pikken. Dat schiet niet op. Dat moet je water en wind voor je laten doen. En dat doen ze ook.

‘Edelsteenzand’. Door selectieve uitspoeling door brandingsgolven blijven de veel zwaardere korrels –

vooral die van granaat – liggen. De lichtere glazige kwartskorrels worden afgevoerd. Dit type zand komt

langs onze kust bij Bergen aan zee veel voor. Vooral langs de duinvoet is het zand soms roodgekleurd

door alle granaten.

Let maar eens op als je aan het strand loopt. Vooral aan de voet van de duinen waar het zeewater maar een paar keer per jaar komt zie je vaak vage, donkere, bijna zwarte vegen en strepen in het zand. Sommige zijn wat roodachtig van kleur. In deze strepen liggen de edelstenen voor het oprapen. De rode zijn bijna allemaal van granaat, sommige bezitten nog fraaie kristalvlakjes. Verder zitten er ook veel zwarte ertskorrels tussen, groene kristalkorrels van epidoot, oranje ,bruine enz.

NB. Lees aan het eind van dit verhaal meer over bijzonder strandzand.

Neem wat van dat zand mee in een plastic zakje en laat het thuis drogen. Je merkt dat je met zwaar zand te maken hebt. Het weegt heel wat meer dan gewoon zand. Onder de binoculair bekeken heb je alsnog de blik op hele grote edelstenen. Prachtig om te zien.

Zwaar zand en het tikt
Overigens hoor je nogal eens dat Nederland arm is aan delfstoffen. Goed we hebben een hele hoop gas, er is voldoende zout, we hebben zand en oh ja, er zit ook nog een smak steenkool in de grond. Maar ertsen waar je metalen uit kunt winnen, die hebben we niet of nauwelijks? Toch wel.

Zwaar zand van het strand op Ameland bij paal 19. Wit is kwarts,

rose en bruin is granaat, zwart is magnetiet en ilmeniet, geel is

epidoot en oranje is stauroliet.

In het zand van onze Waddeneilanden zitten mineraalkorrels van verschillende samenstelling. Normaal zijn deze zeer dun in het zand verdeeld waardoor ze nauwelijks zijn op te merken. Op de sommige Waddeneilanden en in het zand voor de kust zijn ze geconcentreerd. Vooral op Ameland is dat het geval. Sommige korrels zijn ook radioactief waardoor het makkelijk is ze met een telbuis op te sporen. Vooral het zand in de buurt van paal 19 zit er vol mee. Het zand is wat gespikkeld alsof het met ander, zwart zand gemengd is.

De zwarte korrels bevatten allerlei zeldzame elementen, vooral metalen. Men heeft berekend dat 1000 kg van dat materiaal wel zo’n 2000 euro kan opbrengen. Het probleem is hoe haal je de zware mineralen uit het zand? Dat hoeft niet zo moeilijk te zijn, is berekend. En je slaat er bij wijze van spreken twee vliegen mee in één klap.

Onderzoekers van het Groninger Kernfysisch Versnellerinstituut hebben berekend dat de winning van het zware zand lonend is doordat Rijkswaterstaat toch al bezig is met zandsuppleties op onze stranden. Een eenvoudige installatie zou voldoende zijn om de kostbare mineraalkorrels uit het zand af te scheiden. Daarmee zouden de kosten van deze zandopspuitingen terug verdiend kunnen worden.

Waarom het niet gedaan wordt? Een combinatie van laten we zeggen onbegrip, arrogantie, en onvermogen. Zolang de materialen van elders kunnen worden betrokken hoef je niet zelf een infrastructuur op poten te zetten. Dat is alleen maar lastig.

Zandsteen met grove zandkorrels. Het zand is ooit – zo’n slordige 1,5 miljard jaar geleden door een rivier in

Zweden afgezet. Na verloop van tijd kit zand aan elkaar door de afzetting van kalk, kiezel of ijzer rond de

zandkorrels. Naar mate de poriën verder vol raken met het kitmiddel wordt het gesteente harder. De zwerfstenen

van zandsteen die wij in Drenthe vinden zijn allemaal zandstenen waarvan de zandkorrels door kiezel zijn verkit.

Ze zijn steenhard. Zwerfsteen van het Hoge Veld bij Bunne (Dr.)

Meer informatie over zand

Kijk eens naar het zand langs de duinrand
Aan de Hollandse kust in noordelijke richting vanaf Bergen aan Zee kom je regelmatig heel bijzonder strandzand tegen. In de zee voor de kust ligt het fijngemalen gesteente van talloze rotsen uit Scandinavië door elkaar. Het materiaal ligt daar als een oude erfenis uit Barre Tijden, toen het landijs in de voorlaatste ijstijd half Nederland bedekte.

De samenstelling is een weerspiegeling van de gesteenten waar het ijs over heen bewoog. Dat zijn stollingsgesteenten in allerlei samenstelllingen, afzettingsgesteenten en metamorfe gesteenten.

Het fijnere materiaal bestaat uit een zand dat voor het overgrote deel door kwartskorrels wordt bepaald. Als je er een handje vol van in je hand neemt zijn de meeste korrels lichtkleurig, kwarts dus. Hier en daar zie je een donkere of een roodachtige korrel. Maar er zijn plaatsen waar de donkere en zware mineralen veel meer voorkomen. Ze zijn daar sterk geconcentreerd. De zee blijkt een puike sorteermachine die samen met een aanlandige wind de zandkorrels in de brandingszone met grote precisie naar grootte en zwaarte selecteert.

Hierdoor zie je op sommige plaatsen op het strand duidelijk zichtbare donkere zones van zware mineralen. Je ziet dan bijvoorbeeld dat het overigens lichte strandzand een rose kleur heeft, met zwarte sliertjes hier en daar.

 
Hoe dat komt? De oplopende golven van de branding brachten rose 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 achter.

 
Concentraties van zwaar zand worden ook aan de Nederlandse kust gevonden, o.a. bij Bergen aan Zee, Petten, Kijkduin en vooral ook op Ameland. Behalve granaat en de zwarte ertsmineralen ilmeniet en magnetiet komen in het donkere zand van Ameland wel zo'n 20 verschillende mineralen voor. Ze zijn niet allemaal donker, maar wel zwaar.

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 flesjes. Naast de hobby van het verzamelen op zich (zo veel mogelijk monsters uit zoveel mogelijk landen), zijn er verschillende invalshoeken mogelijk. De determinatie van zandkorrels, waarvoor allereerst een goede binoculaire microscoop nodig is . 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.

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 Aktiviteiten (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 Zand-middagen. 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: Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.

of

Nynke Posthuma,
De Hoorn 2,
1188 HH Amstelveen,
tel. 020 6403867.