Der Berufsverband Deutscher Geowissenschaftler (BDG) hat den Sand zum Gestein des Jahres 2016 erklärt (07.Januar 2016)
Grund genug dem Sand auch einen EarthCache zu widmen, finden wir...
Und natürlich bietet sich da die Ostsee mit ihren Sandstränden förmlich an....
Vorab: Ihr braucht etwas Ausrüstung für die Aufgaben:
- eine kleine Schaufel oder einen Löffel;
- Plastiktüten für Sandproben;
- eine Lupe (oder, wenn ihr habt, ein Mikroskop)
- eine Packung Mehl
- ein Geodreieck oder ähnliches
Was ist Sand?
Sand ist ein klastisches Sediment.
Das bedeutet, dass er aus kleinen Gesteinsbruchstücken (Klasten) besteht, die schichtweise als Lockermaterial abgelagert wurden.
Es mag überraschen, aber der Begriff Sand bezeichnet nicht eine Zusammensetzung, sondern eine Korngröße dieses Lockergesteins.
Sandkörner haben 0,06 bis 2,00 Millimeter Durchmesser.
Sind die Körner größer, heißt das Material Kies (bis 63mm), Steine (bis 200 mm) oder Blöcke (größer als 20 cm Durchmesser).
Hier interessanter: feineres Lockergestein nennt man Schluff (0,002 mm bis 0,06 mm) oder Ton (unter 0,002 mm).
Natürlich gibt es auch Mischungen, etwa sandigen Kies oder tonigen Sand.
Eine halbwegs gleichmäßige Mischung aus Ton, Schluff, Sand und vielleicht feinerem Kies heißt Lehm.
Die Unterscheidung der Lockergesteine unterwegs ist einfacher als man denkt.
Sand, Kies und alles was gröber ist lässt sich ja ohnehin problemlos mit einem Lineal messen.
Schluff unterscheidet sich von Sand dadurch, dass man die einzelnen Körner mit bloßem Auge schon nicht mehr erkennt und man ihn mit den Fingern kneten kann.
Er ist plastisch, d.h. er behält seine Form. Ton kann man sogar zwischen zwei Fingern zu einer dünnen Wurst ausrollen.
Wenn du dir nicht sicher bist, mach die Kauprobe: knirscht es zwischen den Zähnen, ist es Schluff, sonst Ton.
Zurück zum Sand: Je nach Durchmesser der einzelnen Körner spricht man von
- 0,06 mm - 0,20 mm: Feinsand (gerade eben noch sichtbare Körner),
- 0,20 mm - 0,63 mm: Mittelsand (wie Grieß),
- 0,63 mm - 2,00 mm: Grobsand (2 mm Durchmesser hat ein Streichholzkopf).
Und woraus besteht jetzt Sand?
Sand kann aus allem Möglichen bestehen, aber meist ist es Quarz.
Sand bei 200-facher Vergrößerung
Das liegt daran, dass Quarz in den Gesteinen der Erdkruste in großen Mengen vorkommt und außerdem sehr hart ist.
Sandkörner sind ja Gesteinsbruchstücke, und Quarz bleibt übrig, wenn alles andere schon abgetragen ist.
Sandkörner aus Quarz sehen aus wie aus Glas, und Quarzsand ist auch ein Glasgrundstoff.
Das ist aber nicht die ganze Wahrheit:
Sand kann z.B. auch aus Kalziumkarbonat bestehen (Korallensand, Muschelsand), oder aus Vulkangestein wie Basalt.
Dementsprechend können die Sandkörner sehr unterschiedlich aussehen:
Körniges Material (wie zum Beispiel Sand) hat einen inneren Reibungswinkel, der unter anderem von der Rauheit der Körner abhängt.
Schüttet man das Material auf einen Haufen, so entsteht ein Schüttkegel.
Abhängig ist der Schüttwinkel von folgenden Eigenschaften:
Rauheit, je rauher, desto größer ist der Winkel:
unterschiedliche Körnung, je mehr verschiedene Korngrößen vorhanden sind, umso größer ist der Winkel.
Verdichtung: je mehr die Schüttung verdichtet wird, umso größer ist der Winkel.
Feuchtigkeitsgehalt, der Winkel wächst mit Zunahme der Kohäsion zwischen den Körnern.
Um diesen Earthcache loggen zu dürfen, sollt ihr folgende Aufgaben / Fragestellungen lösen:
Sammelt am FINAL und an den Wegpunkten 2 und 3 jeweils ein Tütchen Sand.
Schaut euch die Sandproben mit Lupe / Mikroskop an: Welche Unterschiede könnt ihr erkennen? Welche Schlußfolgerung zieht ihr daraus ? Wie hoch schätzt ihr den Quarzanteil ?
Und nun kommt das Mehl zum Einsatz:
Schüttet das Mehl auf eine waagerechte Fläche und ermittelt den Schüttwinkel
Macht nun das Gleiche mit eurer Sandprobe (getrocknet!) vom FINAL und ermittelt wieder den Schüttwinkel.
Nennt uns die beiden ermittelten Winkel und erklärt welche Rückschlüsse die Ergebnisse auf die jeweiligen inneren Reibungswinkel ermöglichen.
Beantwortet die Fragen und sendet die Antworten über das MessageCenter (da kommt die Antwort am schnellsten), oder an unser Profil, oder direkt an teamchritho@go4more.de :
Nach Beantwortung der Fragen dürft ihr sofort loggen, wir melden uns falls etwas nicht richtig ist und nachgebessert werden muß...
Und jetzt viel Spaß mit diesem EarthCache :
„Wer einmal gelernt hat, die Spuren der Erdgeschichte zu lesen, wird nie wieder einen langweiligen Spaziergang erleben!“
Quellen:
Wikipedia
geoberuf.de
geo-union.de
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