thumb|thumbtime=190|Is er oneindig veel zand? - Universiteit van Vlaanderen Zand is een korrelig, zacht en los materiaal, bestaande uit harde korrels en is een van de meest voorkomende natuurlijke stoffen op aarde. Zand wordt gedefinieerd door korrelgrootte, niet door chemische samenstelling. Zand bestaat uit zeer kleine stukjes steen, zandkorrels, die in grootte variëren tussen 63 micrometer en 2 millimeter. Als de korrels kleiner dan 63 micrometer zijn heet de grondsoort silt; bij korrels groter dan 2 millimeter spreekt men van grind. , 2002. Grondstoffen en delfstoffen bij naam. Publicatiereeks grondstoffen 2002/21, Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Delft & TNO-NITG, 96 pp., . Grondsoorten en Delfstoffen bij naam
Zand komt meestal voor als sediment, hetgeen wil zeggen dat het zand is vervoerd door water of wind. Zo zijn van zand duinen, stranden, woestijnen en rivierbeddingen ontstaan. De korrels zijn meestal afbraakmateriaal van gesteenten, maar kunnen ook van organische afkomst zijn, zoals van schelpen en koraal.
Vindplaatsen Zand is bijna overal te vinden. Het vormt duinen en stranden langs de kust. Zand komt ook voor langs en in rivieren en stroompjes, in en om meren, in grotten, mijnen, op bergwanden en heuvels, bij gletsjers, in woestijnen en als sediment in zeeën. Er bestaan veel soorten zand, met verschillende eigenschappen, afhankelijk van chemische samenstelling en geologische herkomst. Bepaalde soorten zand zijn alleen in de tropen te vinden, andere alleen in de nabijheid van vulkanisme. Vaak is aan zand te zien waar het vandaan komt, doordat kleur en samenstelling informatie geven over ouderdom en herkomst. De mate van afronding, korrelgrootte en sortering (korrelgrootteverdeling) zeggen iets over de weg die het zand heeft afgelegd.
Zand in Nederland miniatuur|Typisch Nederlands kustzand met schelpfragmenten, uit Wijk aan Zee Er is grote overeenkomst in de eigenschappen van zand langs de gehele Nederlandse kust. Dat komt onder andere doordat de Nederlandse Noordzeekust één doorlopende, uniforme strook is zonder baaien, klippen of schiereilanden. Langs de gehele zuidelijke Nederlandse kust heeft het zand een lichtbruine tot vaalgele kleur. Ten noorden van Bergen aan Zee is het kustzand veel witter en bevat veel minder kalk. Een ander verschil is dat het zuidelijkere zand scherpere korrels bevat, het noordelijke is meer afgerond. De oorsprong van deze Bergense Kalksprong is vooral terug te voeren op de geologische ontstaansgeschiedenis van de kust. Dit is uitgebreid onderzocht door Eisma.
Door het verschil in kalkgehalte tussen de duinen ten noorden en ten zuiden van Bergen is de vegetatie in die gebieden ook anders.
Zand komt ook voor in grote delen van de Nederlandse ondergrond. Vooral de hogere delen van Nederland zijn zeer zandrijk; daar komen namelijk Pleistocene afzettingen aan de oppervlakte. Op de Veluwe en de Utrechtse Heuvelrug heeft het landijs dat tot in Nederland kwam in de IJstijden oude rivierafzettingen opgestuwd tot aan het oppervlak. In de Roerdalslenk in oostelijk Brabant liggen oude, grovere rivierzanden dieper dan tien meter begraven, maar in Limburg is grof zand te vinden in grindafzettingen die dichter onder de oppervlakte liggen. Grofkorrelige zanden in de grote rivieren zijn vooral in de bovenstroomse delen te vinden. De korrelgrootte neemt meestal af naarmate het zand verder stroomafwaarts ligt. Grof zand komt ook voor samen met de grindhoudende lagen in de bodem van de Noordzee, vooral in de zeebodem direct ten westen van de Zuid-Hollandse en Zeeuwse eilanden en op de Klaverbank.
Fijner zand komt in vrijwel de hele Nederlandse ondergrond voor. Het wordt onder andere gebruikt als ophoogzand. In West- en Noord-Nederland liggen grote hoeveelheden mariene zanden uit het Eemien en het Holoceen dicht aan de oppervlakte, waardoor het economisch haalbaar is dit materiaal te winnen. miniatuur|Verzameling zandsoorten te Lommel
Zand in België In Lommel wordt sedert 1891 kwartszand van hoge kwaliteit gewonnen. Het voorkomen werd ontdekt in 1845. Dit zeer zuivere zand wordt onder meer gebruikt bij de glasfabricage. Men vindt het ook in Dessel, Mol en Maasmechelen. De firma Sibelco, die deze zanden exploiteert, is tegenwoordig actief over de gehele wereld. In het bezoekerscentrum naast het GlazenHuis te Lommel Centrum vindt men een van de grootste verzamelingen zandsoorten ter wereld, met meer dan 13.000 zandmonsters.
Oorsprong Detritisch zand miniatuur|Dit zand komt uit een stroompje in het Habachtal (Oostenrijk) en bevat een paar stukjes smaragd. Dit exemplaar is ongeveer 3 mm lang. Zand wordt meestal gevormd door de mechanische en chemische afbraak van gesteente, net als silt en grind. In dat geval spreken we van detritisch zand, dat zijn oorsprong meestal op het land heeft. Andere gebruikte termen zijn lithogeen, a-biogeen, terrigeen, vulkanisch, niet-organisch, mineraal- of donker zand. Bij bronnen van detritisch zand moet men denken aan de verwering van continentaal graniet of vulkanisch gesteente. Basalt is een vulkanisch gesteente dat veel voorkomt op eilanden in de oceaan, waar het hoofdzakelijk geërodeerd wordt door de zee (mariene erosie). De hydraulische werking van de golven kan bij hoge branding enkele tonnen druk per vierkante meter op de rotsachtige kusten uitoefenen. Zo vallen delen van de rots af, van enkele korrels tot enorme rotsblokken. Dit gebeurt zowel direct door het water, als indirect door de kracht die de golven op lucht uitoefenen. Deze lucht wordt in barsten en holten van het gesteente geperst en kan krachtig genoeg zijn om de omliggende rotsen te verbrijzelen.
Een derde bron van detritisch zand vindt men in de zee. Uit een klein schelpfragmentje, een stukje koraal of een korreltje silt ontstaat een zeer ronde, gladde zandkorrel door de neerslag van oververzadigd zeewater met opgelost calciumcarbonaat -waarschijnlijk als een reactie op het voortdurend nat worden en drogen van de korrels. Dit proces vindt plaats in ondiep, warm, tropisch oppervlaktewater. Als dieper, kouder oceaanwater naar de oppervlakte stroomt kan de neerslag van calciumcarbonaat veroorzaakt worden door verdamping en het verlies van koolstofdioxide (door verwarming en fotosynthese).
De ontstane oöiden lijken op minuscule parels, en zijn van binnen opgebouwd uit 'schillen' zoals een ui. Ze groeien door totdat ze zo groot zijn dat de getijdenstromen ze niet langer kunnen vervoeren. Zo ontstaan de zogenaamde neergeslagen zanden, ook wel oölitische of oöide zanden genoemd. Men vindt ze op de Bahama's, in de Perzische Golf, in de Rode Zee en op oostelijke continentale platen. In het Great Salt Lake in Utah bestaan de zanden voor het grootste deel uit calciumcarbonaat. In dit geval vormen zich oöiden rond propjes afval van een microscopisch kleine zoutwatergarnaal. De korrels die ontstaan zijn zacht en absorberend. Fossiele oöiden zijn onder andere opgegraven in België en Florida.
Biogeen zand miniatuur|Dit relatief grove zand uit Dhiggiri (Maldiven) is afkomstig van een koraalrif. Het groene staafje is een stekel van een zee-egel, ongeveer 4 mm in lengte. Biogeen zand (bio: leven, geen: gemaakt door) is van een organische samenstelling en komt vooral uit de zee. Het kan zowel van dierlijke als van plantaardige afkomst zijn, en is door de aanwezige kalk vaak licht van kleur. De meest algemene bronnen van dit organische zand zijn de skeletoverblijfselen van zeeorganismen. Biogeen zand is onder andere afkomstig van de overblijfselen van Foraminifera; de lege schalen maken vaak de helft van alle zandkorrels op Hawaï uit. De meest voorkomende plantaardige bron is het restant van kalkalgen. Weekdieren zijn de bron van de vele schelpjes en schelpfragmenten in zand. Eendenmosselen zien eruit als schelpen, maar behoren niet tot de klasse van de weekdieren. Het zijn kreeftachtigen met een kalkhoudend skelet, waarvan de overblijfselen vaak in geringe mate in zanden voorkomen. Ook de skeletten van stekelhuidigen komen geheel of fragmentarisch in zand voor. Denk daarbij aan zeesterren, zee-egels en de op het Noordzeestrand vaak aangespoelde zeeklit.
Zand van (sub)tropische eilanden is vaak afkomstig van koraalriffen; de massieve kalkstenen structuren die opgebouwd zijn door zeeorganismen. Koralen halen hiervoor opgelost calciumcarbonaat uit het zeewater. Tropische koraalriffen ontstaan alleen in ondiepe, heldere, onvervuilde en warme wateren bij de kust. De aanwezigheid van 'koraalzand' duidt dus op een dergelijke situatie in de omgeving. Witte zandstranden bestaan voor een belangrijk deel uit de uitwerpselen van de koraaletende papegaaivis. In het zuiden van de Grote Oceaan liggen een paar roodkoraalzandstranden, voornamelijk afkomstig van het pijporgelkoraal dat oranjerode tot roodbruine resten achterlaat. Een overheersing van roze of oranje forams op sommige atollen heeft een lichtroze tot oranje tint van het zand tot gevolg.
Transport en erosie Het meeste detritische gesteente komt van het land. Gesteenten in gebergtes brokkelen af, bijvoorbeeld doordat 's winters het water in kieren bevriest en uitzet. Ook regen, alkalisch grondwater, zuren en de slijpende werking van gletsjers hebben een verwerend effect op massief gesteente. Smeltwater neemt het materiaal mee naar rivieren, waar de kleinere stenen worden meegevoerd. Hoe groter de kracht van het water, hoe groter de stenen die verplaatst kunnen worden. Door erodering (het schuren en botsen langs andere gesteenten) slijt het materiaal steeds verder af. Steentjes vergruizen langzamerhand tot steeds kleinere deeltjes.
Eenmaal in de zee wordt het materiaal verder getransporteerd en geërodeerd door getijdenstromingen en de branding. Talloze rotspunten en klippen houden het zand vast waardoor zich stranden vormen. Ook hier blijft een groot deel van het zand in beweging door de golfslag, maar slechts weinig zand langs de kust wordt getransporteerd of komt in dieper water terecht. Het meeste zand wordt van het strand naar nabijgelegen opslagplaatsen getransporteerd; de zandkorrels worden tijdelijk afgezet in holten en zandkanalen tot op een afstand van vijftien meter voor de kust. In de tropen deelt men het jaar in in twee natuurlijke brandingseizoenen, zomer en winter. De winterbranding (oktober tot april) is het gevolg van stormen en treft de noord- en westkusten van eilanden in de Grote Oceaan. De hoge golven staan bekend vanwege de surfsport, maar deze branding heeft ook een grote invloed op de stranden. Zand wordt in grote hoeveelheden langs de kust verplaatst, van het ene strand naar het andere, en sommige stranden worden compleet weggevaagd.
miniatuur|Zandduinen in de Namibwoestijn Afbraakmateriaal van gesteentes kan ook worden vervoerd door wind of landijs, waarbij de manier van transporteren invloed heeft op de eigenschappen van het zand. Wind kan fijn zand verplaatsen over grote afstanden. Op het land is het een van de voornaamste transportmiddelen van zand, maar slechts weinig korrels worden meer dan een paar passen verder geblazen. Maar er zijn uitzonderingen. Tonnen woestijnzand worden door de lucht verplaatst om soms duizenden kilometers verderop neer te komen. Zo kan het fijnste zand zelfs over zeeën waaien. Dit zand erodeert sterk doordat de korrels elkaar als het ware zandstralen, maar zelf heeft het zand ook een zeer eroderende werking op andere objecten. Het kan de basis van rotsen wegvagen, met als resultaat een gesteente dat op een voetstuk lijkt te staan. Het weggeblazen zand hoopt zich ook op rondom obstakels en vormt duinen. Een duin 'groeit aan' doordat het zelf een obstakel is en de verdere zandafzetting bevordert. Zo kunnen duinen meer dan dertig meter hoog worden. In woestijnen bewegen veel duinen zich, doordat zand van de windkant over de top wordt geblazen en vervolgens in de luwte wordt afgezet. Zo kan een duin vele kilometers afleggen.
Eigenschappen Samenstelling