Zand

De verscheidenheid aan zandsoorten is groot. Het is in alle kleuren, maten, vormen en samenstellingen aanwezig in de Nederlandse bodem. Daarbij komt nog dat je er op veel verschillende manieren naar kan kijken. Een bouwvakker zal op hele andere eigenschappen letten om te zien of een bepaald zand geschikt is om mee of op te bouwen dan een geoloog, die kijkt naar de samenstelling en structuur om te achterhalen waar het zand vandaan komt en hoe het is afgezet.

Zand kan op verschillende manieren worden vervoerd en afgezet: door de wind, de zee of door rivieren. Zandafzettingen kunnen daarom worden ingedeeld in een aantal groepen, gebaseerd op de wijze van afzetting:

Rivierzand (fluviatiel zand)

Zand wordt aangevoerd door rivieren. In Nederland hebben Schelde, Maas, Rijn, Oostduitse rivieren en de Eridanos (een voormalige riviersysteem ten noorden van ons land) zand van verder afgelegen gebieden aangevoerd. Hoe sneller een rivier stroomt, hoe groter de deeltjes die zij kan vervoeren. Zodra de snelheid afneemt,  zullen grotere korrels blijven liggen en worden alleen de kleinere nog meegenomen. Doordat de snelheid van een rivier stroomafwaarts afneemt,  zul je stroomafwaarts ook steeds fijnere korrels tegenkomen. Grind bijvoorbeeld heeft via de rivieren wel Limburg weten te bereiken, maar dichter bij de kust kom je het nauwelijks meer tegen. Hier zul je alleen nog zandkorrels aantreffen. Rivierzand wordt ook wel eens aangeduid met de term 'scherp zand' en inderdaad, de korrels zijn vrij hoekig. Stroomafwaarts neemt deze 'hoekigheid' af.

Zeezand (marien zand)

Het zand dat via de rivieren de zee heeft bereikt wordt afgezet als zeezand. Doordat de korrels steeds door de golven heen en weer worden geslingerd, schuren ze steeds verder af. Als je zeezand onder een vergrootglas bekijkt, dan zie je dat de korrels veel ronder en gladder zijn dan rivierzandkorrels. In zeezand zitten vaak ook kleine schilfertjes. Dit zijn kleine kapotgeslagen restjes van schelpen of slakkenhuisjes. Dit zijn ook de schilfertjes die op je huid blijven plakken als je in het strandzand hebt gelegen. Zeezand wordt alleen afgezet in de buurt van de kust. Golven en getijdestromingen spelen daar een grote rol bij. Op het strand transporteert een aanstromende golf zand mee richting het land. Terugstromende golven hebben vaak een lagere snelheid. Overigens kan het afgezette zand bij storm wel weer mee de zee ingevoerd worden. Zeezand is niet alleen te vinden daar waar nu zee is. De zee heeft zich in de geschiedenis regelmatig verplaatst, waardoor ook in de Nederlandse ondergrond en zelfs aan het oppervlak in Oost- en Zuid-Nederland zeezand te vinden is.

Door de wind afgezet zand (eolisch zand)

De zandkorrels die op het strand of langs rivieren zijn afgezet kunnen, nadat ze zijn opgedroogd, worden meegenomen door de wind. Door de wind afgezet zand wordt eolisch zand genoemd. Eolisch zand is herkenbaar aan de fijne, goed gesorteerde korrels. De korrels zijn klein; tenslotte kan de wind onmogelijk grote korrels vervoeren. De kleine korrels schuren elkaar steeds verder af, waardoor ze een nog rondere vorm krijgen. Er zijn verschillende vormen van eolisch zand:

duinzand - bij westenwind wordt het zand verder het land op geblazen. Al vrij snel wordt het tegengehouden door planten en duinen. De duinen zoals wij die in Nederland kennen, zijn helemaal opgebouwd uit dergelijk zand. Ieder duin is begonnen met een klein hoopje zand dat achter bijvoorbeeld een plantje is blijven hangen. Doordat er steeds meer zand achter het hoopje blijft liggen kan zo'n klein duintje uitgroeien tot een enorme zandhoop,

dekzand - toen tijdens het Weichselien de Noordzee droog kwam te staan, kon de wind ook daar de zandkorrels opwaaien. De wind had vrij spel en heeft grote hoeveelheden zand in een laag over heel Nederland verspreid. Dit zand noemen we dekzand. Wanneer de dekzandkorrels kleiner worden dan 0,05 mm spreken we van löss. Deze korrels zijn nog lichter en kunnen dus langer worden meegenomen door de wind. Löss vindt je dan ook voornamelijk in Zuid-Limburg,

stuifzand - het dekzand werd na de ijstijd bedekt met vegetatie. Dit bood een goede bescherming tegen de wind. Door ontbossing in de middeleeuwen werd deze bescherming echter tenietgedaan en kon de wind het zand opnieuw doen opwaaien. Op de Veluwe bijvoorbeeld vind je deze zogenaamde zandverstuivingen. Dergelijke verstuivingen vormden vaak een bedreiging voor de omgeving. In de buurt van Kootwijk is zelfs een heel middeleeuws dorp met akkers en al onder het stuifzand verdwenen. Alleen door nieuwe beplanting kan verstuiving worden tegengegaan.

De samenstelling van zand wordt als eerste bepaald door het gesteente waaruit het zand is gevormd. Gedurende de reis van de zandkorrels door de rivierbedding kunnen er nieuwe mineralen bijkomen, omdat de rivier door andere gesteenten stroomt. Ook kunnen er mineralen verdwijnen, omdat ze helemaal zijn opgeslepen. Ten slotte kunnen er tijdens of na afzetting van zand nog mineralen worden toegevoegd of weggehaald, bijvoorbeeld omdat er grondwater door het sediment stroomt. Het grondwater kan opgeloste stoffen achterlaten of juist vaste stoffen oplossen en afvoeren. Al deze processen zijn verantwoordelijk voor de grote verscheidenheid aan zandsoorten. Wanneer je een handje zand nat maakt, zul je vaak ook zien dat het uit allerlei verschillende kleuren bestaat, allemaal verschillende mineralen dus. Deze mineraalinhoud is interessant, omdat daarmee achterhaald kan worden wat er allemaal met dat zand is gebeurd. Hieronder wordt een aantal in Nederland voorkomende zandsoorten toegelicht.

Kwartszand - zilverzand

Het meeste Nederlandse zand bestaat voor een groot gedeelte uit kwarts. Wil dat dan zeggen dat het oorspronkelijke gesteente ook voor een groot deel uit kwarts bestaat? Nee, de reden dat kwarts zoveel voorkomt in zand is omdat het een hard mineraal is. Terwijl tijdens het transport andere mineralen vaak helemaal worden vergruisd en opgeslepen, komt kwarts vaak als winnaar uit de bus en is het de enige die overblijft.

Glauconietzand

Glauconiet is een mineraal dat vaak wordt gevormd bij verwering van kleimineralen. Dit gebeurt alleen in ondiepe warme zeeën waar niet te veel sediment aangevoerd wordt. Glauconiet is een autochtoon mineraal, dus op de plek van afzetting gevormd. Hierdoor is het uitermate geschikt om het vroegere milieu mee te bepalen. Als je glauconiet aantreft in zand dan weet je zeker dat dit vroeger in een ondiepe, warme zee is afgezet. Glauconiet heeft een bijzondere eigenschap: het bevat kalium dat licht radioactief is. Dit maakt het geschikt om ouderdomsbepalingen mee te doen. Omdat dit mineraal ook nog eens ten tijde van de afzetting is gevormd, is de afzetting zelf even oud als het mineraal en kun je dus ook bepalen hoe oud de afzetting is. Glauconietzand wordt ook wel groenzand genoemd, naar de groenige kleur van het mineraal. In Nederland kennen we glauconietzand bijvoorbeeld uit de Vaals Formatie uit het Laat-Krijt (99,6 tot 65,5 miljoen jaar geleden) en de Breda Formatie uit het Mioceen (23 tot 5,3 miljoen jaar geleden) en Vroeg-Plioceen (5,3 tot 3,6 miljoen jaar geleden).

Granaatzand

Wanneer men ten noorden van Bergen in Noord-Holland over het strand wandelt, kan men langs de duinrand een gedeelte aantreffen waar het zand opvallend donkerrood van kleur is. Deze kleur wordt veroorzaakt door het mineraal granaat. Granaat komt wel vaker voor in het Nederlandse zand, maar meestal niet in zo'n hoge concentratie. De hoge concentratie granaat bij Bergen is te verklaren door de natuurlijke selectie die wind en water maken bij het vervoeren van korrels. Afhankelijk van de dichtheid van het mineraal kunnen wind en water de korrels wel of niet oppakken. Door deze selectie kan het gebeuren dat  mineralen op bepaalde plekken worden geconcentreerd. In Bergen zijn zo de korreltjes granaat geconcentreerd op de overgang van strand naar duin. Dit gebeurt, behalve bij Bergen, ook op Vlieland. Als je dit zand met een vergrootglas bekijkt dan kun je soms nog iets van de kristalvorm van granaat herkennen: rond met twaalf vlakken, vergelijkbaar met de vlakken van een voetbal.

Zilverzandgroeve nabij Heerlen.

Zand wordt voor veel verschillende doeleinden gebruikt. Voor het ene doel is de ene soort geschikter dan de ander. Daarom kunnen zanden ook onderverdeeld worden op basis van het gebruik. Hieronder volgen enkele voorbeelden van zand dat in Nederland wordt gewonnen en verwerkt.

Ophoogzand

Ophoogzand is zand dat, zoals de naam al zegt, gebruikt wordt voor het ophogen van grond, funderingen of bij de aanleg van bouwterreinen. Het moet dus een groot dragend vermogen hebben om verzakkingen te voorkomen. Zowel eolische, fluviatiele als mariene zandafzettingen zijn hiervoor geschikt. Grof zand (diameter groter dan 300 micrometer) is ook geschikt als beton- en metselzand. Aangezien dit meer geld oplevert dan ophoogzand, zal voor ophoogzand eerder fijnerkorreliger zand gebruikt worden. Het grootste gedeelte van het ophoogzand (70%) wordt gewonnen uit grote rijkswateren zoals de Noordzee, maar ook Laat-Pleistocene dekzanden die in het Weichselien afgezet zijn worden hiervoor gebruikt. Jaarlijks wordt in Nederland zo'n vijftig miljoen kubieke meter ophoogzand gebruikt!

Industriezand / beton- en metselzand

Industriezand is een verzamelnaam voor zand voor allerlei verschillende doeleinden. Het kan gebruikt worden voor het maken van beton en asfalt, om te metselen, stukadoren en zelfs om water te filteren. Industriezand mag maar weinig zeer fijn materiaal bevatten en vooral niet te veel kalkfragmenten zoals schelpjes. De diameter van de zandkorrels voor industriezand mag niet kleiner zijn dan 210 micrometer. Dit zand vind je voornamelijk in bovenstroomse delen van rivieren. Industriezand wordt daarom voornamelijk in Limburg, Noord-Brabant, Gelderland, Overijssel en Utrecht gewonnen. In heel Nederland wordt jaarlijks ruim twintig miljoen kubieke meter beton- en metselzand gebruikt.

Kalkzandsteenzand

Kalkzandsteenzand wordt gebruikt voor de productie van kalkzandsteen. Hiervan worden bouwstenen gemaakt. Dit zand moet voor 75% uit kwarts bestaan, moet vrij hoekig zijn en een gemiddelde korrelgrootte hebben van 150-420 micrometer. Daarbij moet het ook 'schoon' zijn: het mag maximaal 2% fijnverdeelde klei-, leem- of humusdeeltjes bevatten en maximaal 3% schelpresten. Kwartszand is hiervoor dus geschikt. Omdat hoogwaardig kwartszand een hogere opbrengst geeft als het voor de glasindustrie wordt gebruikt, wordt voor kalkzandsteen liever laagwaardig kwartszand gebruikt. Vooral zand afkomstig van de Eridanos (een voormalig riviersysteem) wordt gewonnen voor kalkzandsteen in Oost-Nederland. In Nederland wordt jaarlijks zo'n drie miljoen kubieke meter kalkzandsteenzand verwerkt.

Glaszand

Glaszand wordt voornamelijk gebruikt in de glasindustrie. Hiervoor moet het zand uiterst zuiver zijn, oftewel uit 99,6% kwarts bestaan. De korrels mogen een diameter van maximaal 500 micrometer hebben. Verder mag het nagenoeg geen ijzer, aluminium en organische verontreiniging bevatten. Hoogwaardig zilverzand is hier dus uitermate geschikt voor. Dit wordt ook gebruikt in de keramische en chemische industrie. Zo kun je dus kwartszand aantreffen in wasmiddel, schuurmiddel en zelfs in je tandpasta! Hoogwaardig zilverzand komt in een klein gedeelte van Zuid-Limburg voor. In vijf groeven tussen Heerlen en Brunssum wordt jaarlijks ongeveer 0,75 miljoen ton gewonnen.

Geen zand is nooit meer gamen!

Chips, een van de belangrijkste onderdelen van je computer, bestaan onder andere uit silicium, vervaardigd uit zuiver zand.

Zandsteen is eigenlijk niet veel anders dan versteend zand. In de Heimansgroeve bij Epen in Zuid-Limburg komt een 318-332 miljoen jaar oude zandsteen aan het oppervlak. Het is daarmee in Nederland het oudste gesteente aan het oppervlak. Deze zandsteen is tijdens het Carboon in zee afgezet. Dit heeft men kunnen zien aan de golfribbels en fossiele schelpen van zeedieren.

Een andere bekende Nederlandse zandsteen is die uit het Krijt. In de buurt van Losser in Twente komt een klein stukje van deze zandsteen aan het oppervlak. Net over de grens in Duitsland vind je de even oude Bentheimer zandsteen; met dit gesteente is het paleis op de Dam in Amsterdam gebouwd.

- Marlies Janssens, Naturalis