Gesteine

Sand ist uns allen aus Kindertagen vom Strand oder Spielplatz bekannt. Er ist mengenmäßig allerdings auch einer der bedeutensten Rohstoffe.

Entstehung und Verbreitung

In Hessen sind Sande und Kiese bis auf große Bereiche des Rheinischen Schiefergebirges, des Vogelsbergs und die Kalksteinbereich Nordhessens weit verbreitet. Dabei stellen die quartärzeitlichen Ablagerungen in den Talauen und auf den höher gelegenen Terrassen der großen Flüsse die größten Vorkommen dar. Tertiärzeitliche Vorkommen sind an die tektonischen Strukturen des nördlichen Oberrheingrabens, der nördlich angrenzenden Wetterau sowie der Hessischen Tertiärsenke gebunden. In Hessen befinden sich größten Vorkommen und auch die meisten Sand- und Kiesgruben im Oberrheintal. Im östlichen Teil des nördlichen Oberrheintals im Bereich zwischen Viernheim und Mainz/Darmstadt wurden während des späten Pleistozäns auch kalkreicher Flugsande aus den Flussauen zu großen Binnendünen aufgeweht. In Mittelhessen konzentrieren sich Vorkommen von Kiesen und Sanden auf die Täler der größeren Flüsse wie entlang der Lahn. Im Bereich des Gießener Nordkreuzes treten zum Beispiel tertiäre fein- bis mittelkörnige Quarzsande und -kiese mit Mächtigkeiten bis zu 15 m auf, die von bis zu 10 m mächtigen Terrassensanden überlagert sind. Beide Sedimentlagen zeichnen sich durch geringe Schluffanteile (< 5%) aus. Lokal können aber auch Linsen mit hohen Ton- und Schluffanteilen auftreten.

Sande und Kiese sind das Ergebnis von Erosionsprozessen des Liefergesteins, wo dann das durch physikalische Verwitterung entstandene Lockergestein durch Wind, Wasser und Eis transportiert, sortiert und wieder abgelagert wurde. Dabei wurden die ursprünglich größeren Komponenten auf ihrem Weg zerkleinert und zu Kies oder Sand gerundet. Stärker abgerundete Partikel haben daher meist eine längere Reise hinter sich als eckige. Wegen ihrer geringen Härte wurden weiche und poröse Gesteine weiter zerrieben und ausgeschwemmt. Verwitterungsresistente Komponenten wie z.B. harte Quarzreiche Komponenten wurden dagegen angereichert.

Eigenschaften

Sand ist geologisch-gesteinskundlich als ein natürlich gebildetes Lockergestein, das sich überwiegend aus Mineralkörnern mit einer Korngröße von 0,063 bis 2 Millimeter zusammensetzt, definiert. Da für diese Definition nur die Korngröße und nicht die mineralische Zusammensetzung ausschlaggebend ist, können Sande vielseitig zusammengesetzt sein. In den meisten heute auf der Erde vorkommenden Sanden dominiert allerdings Quarz (SiO2) gegenüber anderen Mineralen. Grund hierfür ist der hohe Anteil in den Gesteinen der Erdkruste sowie die relativ große Härte und die hohe Verwitterungsresistenz von Quarz. Je nach lokaler Gegebenheiten können jedoch Sande sehr unterschiedlicher mineralischer Zusammensetzung auftreten.

Verwendung

Sande und Kiese gehören mengenmäßig zu den wichtigsten Rohstoffen und werden vor Allem im Hoch-, Tief- und Straßenbau verwendet. Sande mit einem hohen Quarzanteil von über 96 % werden auch in der Glasindustrie, als Formsand in Gießereien, für die Trinkwasseraufbereitung oder als Zuschlagstoff in der Stahlindustrie verwendet.