Nederland is rijk aan zand, kijk bijvoorbeeld naar onze stranden en duinen. Onze Waddeneilanden en grote delen van de Waddenzee danken hun (voort)bestaan aan zand. Ook langs onze rivieren ligt zand, verder komt het voor op heidevelden, bossen, en in zandgraverijen. Kortom, zand vind je bijna overal. Ook in de ondergrond.

 

 

Zandgebieden bepalen grote delen van het Nederlandse landschap. Nederlands mooiste natuurgebieden wortelen in zand.

 

 

Wat is zand?

​Zand bestaat uit korrels. Zandkorrels zijn kleine stukjes gesteente of kristal. De korreltjes zijn door verweringsprocessen uit gesteenten vrijgekomen. Afhankelijk van allerlei geologische processen en plaatsen waar ze voorkomen, zijn zandkorrels meer of minder afgerond. Zand dat in de laatste ijstijd in de vorm van dekzand als een deken over grote delen van ons land is uitgewaaid, bestaat deels uit afgeronde en niet afgeronde korreltjes. De afronding komt door het ontelbare malen tegen elkaar aan botsen. Min of meer hetzelfde zien we bij strand- en duinzand.  Zandkorrels die door rivieren zijn vervoerd, zijn veel minder sterk afgerond en bovendien onregelmatig van grootte. In de bouwwereld staat grof rivierzand bekend als ‘scherpzand’. Het wordt op talrijke plaatsen in ons land gewonnen. Scherpzand is ook het ideale bouwmateriaal om grote zandsculpturen mee te maken.

 

Terzijde

Afronding

Goed afgeronde zandkorrels komen voornamelijk voor in woestijnen. Het verstuiven van zand gedurende duizenden jaren veroorzaakt dat de afzonderlijke korrels door de talloze botsingen geleidelijk afslijten en rondachtige vormen aannemen. De zand korrels hebben daarnaast meest een mat oppervlak.

In onze zandafzettingen hebben we met een andere situatie te maken. Meestal is sprake van van een mix van afgeronde zandkorrels en korrels die slechts ten dele of helemaal niet zijn afgerond. Dit treffen we aan in strand- en duinzand en ook in  Pleistocene dekzandafzettingen. Een deel van de zandkorrels is sterk afgerond. Deze korrels hebben meerdere sedimentatie-cycli achter de rug. Dit houdt in dat de zandkorrels meerdere keren tijdens hun 'leven' in sedimenten afgezet zijn, daarna verhardden tot zandsteen en kwamen wellicht na vele miljoenen jaren door verweringsprocessen weer vrij. Zij gingen voor een tweede ronde als zandkorrels door het leven.

Vervoerd door water en/of wind werden deze korrels, vergezeld van nieuwe, niet afgeronde zandkorrels elders in lagen afgezet. Na verloop van lange tijd vond opnieuw verharding plaats tot zandsteen, enz. Het is begrijpelijk dat deze processen vaak tientallen tot vele honderden miljoenen jaren in beslag genomen hebben. In onze zandafzettingen, vooral die in Noordelijk Nederland, hebben we ongetwijfeld te maken met talloze zandkorrels, die op zijn minst 2 miljard jaar oud zullen zijn. Ze liggen zonder regelmaat naast soortgenoten die nog maar net zijn komen kijken. 

Zandafzettingen in ons land bestaan voor een deel uit zandkorrels van glaciale oorsprong. Ze zijn afkomstig uit Scandinavië of ontstonden pas onderweg. Door de schurende werking van het gletsjerijs zijn gesteenten afgebroken, afgeschuurd en/of vergruisd. Uit graniet, gneis en zandsteen zijn op deze wijze talloze kleine kwartssplinters ontstaan. Dit zand is tijdens het transport in keileem naar ons land in het ijs nauwelijks of niet afgerond. De korrels zijn onregelmatig van vorm en bezitten scherpe randen en hoeken. Keileem bestaat voor een (belangrijk) deel uit niet afgeronde mineraalkorrels: kwarts, veldspaat, granaat, magnetiet, hoornblende enz.  Door verwering en uitspoeling van keileem in de laatste ijstijd zijn deze zandkorrels door water en wind verplaatst en elders weer afgezet. Vaak vond hierbij sortering plaats op grootte en gewicht. Dit is de oorzaak dat het zand op onze stranden en in duinen, maar ook die in Pleistoceen dekzand slechts voor een deel zijn afgesleten. Deze zandkorrels zijn van glaciale oorsprong, maar zijn naderhand, tot op de dag van vandaag, herhaalde malen verplaatst en opnieuw afgezet.

 

 

Voorbeelden van kwartszand

Met ongelijkkorrelig rivierzand is het goed kastelen bouwen. Waarom? Korrels rivierzand zijn over het algemeen minder goed afgerond. Ze hebben een onregelmatige vorm. Stamp je dit zand aan, dan grijpen de zandkorrels in zekere zin in elkaar, waardoor ze ook na droging op hun plaats blijven.

 

 

Zand in onze bodem bestaat vooral uit korreltjes kwarts

Het meeste zand in ons land is kwartszand, maar eigenlijk doet de samenstelling er niet toe. Zand is een universele uitdrukking voor een bodemsediment waarvan de grootte van de korrels binnen bepaalde grenzen ligt. We spreken van zand als de korrelafmetingen tussen 0,06–2mm liggen. Zo kennen we vulkanisch zand, magnetietzand, ilmenietzand, olivijnzand, granaatzand, gipszand, enz. Zand kan ook van biogene oorsprong zijn. Dit zand bestaat uit kleine korreltjes kalk, afkomstig van vergruisd koraal, schelpenmateriaal, foraminiferen, e.d. Deze kalkzanden komen vooral voor in kustgebieden van warme streken.

Zand in onze bodem bestaat overwegend uit het mineraal kwarts. Toch bevat zand ook korrels van andere mineralen. Die zijn vaak anders gekleurd: groen (epidoot en olivijn), paarsrood en bruinrood (granaat), wit (veldspaat, kalk), zwart (magnetiet, augiet, hoornblende en ilmeniet). Vergeleken met kwarts zijn deze zandkorrels vaak iets zwaarder. Aan onze stranden sorteren water en wind zandkorrels vaak op grootte en gewicht. Langs de vloedlijn en bij aflopend tij zien we soms donkere vegen en strepen in het strandzand. Selectief transport heeft hier de zware mineralen uit het zand aangerijkt. Deze zandkorrels bestaan voornamelijk uit granaat, magnetiet en ilmeniet. Aan de duinvoet sorteert wind zandkorrels op gewicht en samenstelling. Voordat men onder meer bij Bergen aan Zee zandsuppleties is gaan toepassen, kon opzij en onder strandpaviljoens vaak bijeengewaaid roodbruin granaatzand verzameld worden. Ook aan oevers van zandwinningsplassen zien we dat zandkorrels door golfslag op gewicht en grootte gesorteerd worden. De donkere lijntjes in de spoelzone zijn korreltjes zware mineralen (vooral magnetiet en ilmeniet).

 

Zand en zandsoorten

Zand en ijzeroxide

Bij graafwerkzaamheden zien we dat zand verschillend van kleur is. IJzerverbindingen spelen hierbij een belangrijke rol. IJzer is een universele 'verfsoort', die zand overal ter wereld uiteenlopend kan kleuren. Zandlagen in onze bodem of delen daarvan kleuren door ijzerverbindingen geelwit, geelbruin, roestbruin of zelfs bijna zwart. Verder vormen ijzerverbindingen soms prachtige roestbruine abstracte structuren, lijnen, strepen en vlekken in zandafzettingen. Zuiver wit zand komt zelden voor. Het bestaat voor bijna 100% uit kwarts. Dit kwartszand noemt men zilverzand. Het wordt voor glasfabricage op verschillende plaatsen in ons land en in België gewonnen.

 

Wit kwartszand van Eridanos, Elbe en Wezer

Zand als delfstof en bouwmateriaal

Zand in onze bodem is een belangrijke delfstof. Het kent talrijke toepassingen. De belangrijkste zijn ophoogzand en bouwzand. Zonder zand zouden we geen (snel)wegen, spoorlijnen, dijken, woningen en andere bouwwerken hebben. De laatste jaren wordt in toenemende mate zand gewonnen uit de Noordzee. Voor versterking van de kustlijn worden op verschillende plaatsen zandsuppleties uitgevoerd. Dat samenstelling en ook de grofte van het zand daarbij ‘verstorend’ werkt, wordt op de koop toegenomen. Samen met het opgezogen zand komen grind en grotere stenen mee, veelal van Scandinavische herkomst. Op de zandmotor langs de kust tussen Ter Heijde en Kijkduin in Zuid-Holland zijn daardoor noordelijke zwerfstenen te vinden. Veel zuidelijker dan verwacht zou mogen worden. Zand en stenen komen van een zandwinningslocatie, zo’n 10 kilometer uit de kust.

 

Door springtij en storm weggeslagen strand bij Domburg

De Nederlandse kust is kwetsbaar. Door stormweer en zeestromingen wordt veel zand weggespoeld. In rustiger perioden voert de zee te weinig zand aan om de aangerichte schade te herstellen. De achterliggende duinenrij is smal. Om de kustlijn te beschermen en stabiel te houden zijn regelmatig zandsuppleties noodzakelijk.

 

Zandsuppleties als kustversterking

Kustversterking van Ameland-Zuidwest

Dicht voor de kust van Ameland ligt het Borndiep, een diepe, natuurlijke geul. Het water in de geul schuurt langs de kust en voert hiervandaan zand mee. Door zandsuppleties vult men de geul deels op met 2,5 miljoen kubieke meter zand. Hierdoor blijft Ameland voorlopig  beschermd tegen de zee. 

 

Als los bodemmateriaal komt zand op talloze plaatsen aan het oppervlak voor. Ook de ondergrond van ons land bestaat op veel plaatsen uit zand, tot diepten van vele tientallen meters. Afgezien van grote delen in het westen en noordwesten van ons land, zijn vooral hogere delen van het Nederlandse landschap rijk aan zand. Vrijwel overal waar naaldbossen groeien, bestaat de bodem uit zand. Sterker nog, onze mooiste natuurgebieden vinden we hoofdzakelijk in zandgebieden: het Nationaal Park Drents-Friese Wold, de ‘bergen’ in Overijssel, de stuwheuvels van de Utrechtse heuvelrug, de Veluwezoom, het Montferland en Kampina in Noord-Brabant.

Zand dat in de noordelijke helft van ons land aan het oppervlak en in de ondiepe ondergrond voorkomt, danken we aan klimaat gerelateerde processen tijdens opeenvolgende ijstijden. In de Saale-ijstijd bedekte een dikke laag landijs de noordelijke helft van ons land. Het wordt wel eens de grootste transportonderneming aller tijden genoemd. Naast grind en stenen transporteerde het ijs veel zand en klei naar ons land. Samen vormen ze een morene-afzetting, die we keileem noemen. Smeltwater heeft op verschillende plaatsen keileem uitgespoeld, waarbij soms dikke afzettingen van smeltwaterzand zijn gevormd.

 

Smeltwaterzand

Zandaanvoer in de ijstijd-periode

Ook in de voorgaande Elster-ijstijd is bijzonder veel smeltwaterzand afgezet. Aan de onderzijde van het landijs ontstond in die tijd in het noorden van ons land een uitgebreid geulenstelsel (tunneldalen). Sommige geulen zijn een paar honderd meter diep. Het geulensysteem is noord-zuid gericht en doet denken aan een begraven rivierstelsel. Deze tunneldalen zijn opgevuld met klei (potklei) en vooral met fijn en grof zand (zie hieronder).

 

In het Vroeg-Pleistoceen is ook door rivieren bijzonder veel zand in ons land afgezet. Nederland wordt wat dit betreft wel eens het ‘geologisch afvalputje’ van Europa genoemd. Rijn, Maas en Schelde voerden zand en grind aan uit Midden- en Zuid-Duitsland, België en Noord-Frankrijk. Voorlopers van Elbe en Wezer transporteerden uit het midden en oosten van Duitsland veel zand en grind naar ons land.

 

Zand van de Eridanos met blauwe kwartskorrels

In Noord-Nederland en in de Noordzee zijn vanaf het Laat-Plioceen tientallen meters dikke, witte kwartszanden afgezet door de Eridanos. De Eridanos wordt wel de ‘Europese Amazone’ genoemd. Zijn stroomgebied omvatte een enorm gebied, inclusief Zweeds en Fins Lapland en delen van Noord-Rusland. Deze noordelijke oerrivier is zo’n 700.000 jaar geleden door opdringend landijs in Scandinavië verdwenen.

We kunnen stellen dat het fundament van Noord-Polen, Noord-Duitsland, Denemarken, Noord-Nederland en een groot deel van de Noordzee, uit Eridanos-zand bestaat. De witte kleur van het zand is opvallend. Het bestaat voornamelijk uit kwarts. Eridanoszand verschilt hiermee van het meer geelbruin gekleurde zand van Maas en Rijn. Het verschil is langs onze westkust fraai te zien. Noordelijk van Bergen aan Zee is het strandzand wit (Eridanos), zuidelijk ervan is de zandkleur bruiner (Maas en Rijn).

Terug