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Eisensand was ist das?
Eisensand bezeichnet umgangssprachlich einen mit Schwermineralen angereicherten Sand, der einen hohen Anteil an Eisenmineralen aufweist.
Die Farbe des Sandes ist dunkelgrau oder schwärzlich. Dadurch heizt er sich unter Sonneneinstrahlung stark auf, sodass ein Hautkontakt unter Umständen zu Verbrennungen führen kann.[1] Das im Sand vorherrschende Eisenmineral ist Magnetit Fe3O4, wobei der reine Eisenanteil je nach Fundort und Qualität zwischen 54 % und 60 % liegen kann. Zusätzlich können auch noch andere Mineralverbindungen vorhanden sein, wie z. B. Titan(IV)-oxid TiO2, Vanadium(III)-oxid V2O3, Magnesiumoxid und weitere.
So haben als Beispiel Eisensande von Taharoa, Neuseeland in ihrer konzentrierten Form einen Eisenanteil von Fe 56,8 %, bei gleichzeitigem Anteil von 7,7 % TIO2 und 0,45 % V2O3 . Eisensand, der über eine Firma in Auckland gehandelt wird und dessen Herkunft nicht näher erläutert wird, hat folgende chemische Zusammensetzung:
Körnung = 75–150 Mikrometer
- Eisen(III)-oxid, Fe2O3 – 79,5 %
- Aluminiumoxid, Al2O3 – 3,9 %
- Magnesiumoxid, – 3,3 %
- Siliciumdioxid, – 3,1 %
- Calciumoxid, – 1,1 %
und weitere.
Obwohl Ilmenit FeTiO3 oder Chromit FeCr2O4 auch Eisen enthält und in Form von Sand in Küstenbereichen zu finden ist, werden diese Minerale in ihrer Ablagerungsform als Schwermineralsande oder kurz Mineralsande bezeichnet.
Eisen ist nach Aluminium das häufigste Metall in der Erdkruste. Durch vulkanische Aktivität kann es aus den tieferen Bereichen der Kruste oder aus dem oberen Mantel in relativ großen Mengen an die Erdoberfläche transportiert werden, wo es in Form von Eisenmineralen Bestandteil des Lavagesteins wird. An verschiedenen Stellen der Erde sind so vor vielen Millionen Jahren Gebiete mit eisenhaltigem Gestein entstanden, anschließend über lange Zeiträume erodiert und zerkleinertes Gesteinsmaterial davon von den Flüssen in Richtung Meer getragen worden.
Die kleinen aber schweren Steine oder Körner lagerten sich im Mündungsbereich der Flüsse ab, wurden durch Wind, Wellen und Gezeiten an den Küsten verteilt und auf Grund ihres größeren spezifischen Gewichtes, als des normalen Sandes, konzentriert abgelagert. So entstanden Meeresböden, Strände und teilweise Dünen, die heute über große Mengen an ausbeutungsfähigen Eisensanden verfügen. Das Schwermineral Magnetit ist hierbei die häufigste Form.
Wie kommt das Eisen bzw. Magnetit jetzt an den Strand?
Die Quelle des Magnetits hier in Cuxhaven sind skandinavische Gesteine, die während der vergangenen Vereisungen von den Gletschermassen nach Norddeutschland verfrachtet wurden. Vorallem Steine aus Nordschweden haben einen hohen Anteil daran. Durch die Verwitterungsprozesse wurden die Steine langsam zerkleinert und gelangten somit irgendwann in die Flüsse. Durch den natürliche Sedimenttransport der Elbe und andere Flüsse in Norddeutschland gelangen die Magnetite bis ins Meer.
Wie kann ich jetzt Magnetit am Strand finden?
Geh an den Spülsaum wo die Wellen den Wattboden bewegen. Achte auf dunkle "Flecken" im Sand im Spülsaum (siehe Bild). Das ist kein Öl oder Schmutz, sondern Schwermetalle. Die leichteren Bestandteile des Sandes werden durch die Wellen wegbewegt die schweren Bestandteile, zu denen auch Magnetite gehören bleiben liegen.
Mit einem Magnet können die Eisenhaltigen Bestandteile vom restlichen Sand getrennt werden.
(Copyright Text und Bild: Wikipedia)
Aufgaben und Fragen vor Ort
Bitte sende die Antworten der Aufgaben 2 und 5 in einer Email über mein Profil an mich. Nach(!) dem Senden der Antworten kann der Earthcache direkt geloggt werden.
- Sucht nach den "Flecken" also den Anzeichen für Schwermetalle am Spülsaum.
- Beschreibt die Struktur und die Ausdehnung eurer Fundstelle mit einigen Worten.
- Macht ein Foto eurer Fundstelle in Blickrichtung Strand und ladet es zusammen mit eurem Log hoch.
- Lockert hier maximal 1cm tief in der Ausdehnung 15x15cm den Sand etwas auf und nehmt den Aushub zum trocknen mit nach Hause oder im Sommer mit ans Ufer. Das Experiment gelingt am besten mit sehr trockenem Sand. Stellt nun mit einem Magnet fest, ob ihr in eurem Aushub magnetische Bestandteile findet. Nemmt dazu ein Blatt Papier und führt den Magneten damit über den Aushub.
- Habt ihr etwas gefunden? Beschreibt dann bitte die Farbe, Größe, Anzahl und Form der Partikel.
- Macht ein Foto von eurem Experiment und ladet es zusammen mit eurem Log hoch.
- (OPTIONAL) Gebt in eurem Log die genauen Koordinaten eurer Fundstelle an.