Entstehung von Sand |
Es gibt Vertreter der Evolutionstheorie, die glauben,
dass die Bildung von abgerundeten Sandkörnern Millionen Jahre brauche.
Man glaubt, dass dies besonders bei Quarzsand der Fall sei. Dieser Auffassung
widerspricht die folgende Untersuchung:
Heute entstehen neue Sandkörner überall dort, wo das Gestein auf der
Erdoberfläche der Verwitterung ausgesetzt ist. Regenwasser dringt in die
Ritzen und Poren der Felsen ein. Wenn es gefriert, sprengt das sich ausdehnende
Eis den Stein, die Ritzen oder Poren werden zunächst ausgeweitet. Das Gestein
zerbricht in grössere und kleiner Stücke. Bei Gewittern oder der Schneeschmelze
schiebt das Wasser das feinere Material in die Flussbetten. Unmittelbar nach
dem zerbrechen des Gesteins sind die Bruchstücke alle noch scharfkantig.
Beim Transport durch das Wasser reiben sie sich gegenseitig, wodurch zuerst
die Kanten abgerundet werden. Kleinere Teile werden von den Steinen abgeschlagen
oder abgerieben, dann ebenfalls gerundet. Im Verlauf des Flusses setzt sich
der Abrundungsprozess weiter fort. Die Oberflächen der Kieselsteine werden
sogar sehr fein geschliffen. Während dem Abrundungsprozess entstehen durch
das Abschlagen immer wieder neue scharfkantige Sandkörner. Wenn man einem
Flussbett Sand entnimmt, befinden sich daher meistens noch bis zu 6% scharfkantige
Körner im Sand.
Die Entstehung von Sand wurde entlang des Rheines vom Quellgebiet bis zum Bodensee
verfolgt. Die Sand- und Kiesproben hat man an folgenden Stellen genommen:
Die Auswertung der Proben hat gezeigt, dass abgerundete Sandkörner und Kiesel in kürzester Zeit entstehen. Während der Entnahme der Proben war die Wassergeschwindigkeit etwa 7 km/h. Bei einer Distanz von 151 km von der Quelle bis zum Bodensee braucht das Wasser demnach nur etwa 21,4 h für diese Strecke. Wenn Kies transportiert wird, ist die Wassergeschwindigkeit natürlich höher. Anderseits werden die grösseren Kieselsteine mit einer geringeren Geschwindigkeit gegen den See gerollt, als das Wasser hat. Man darf aber annehmen, dass sowohl ein Kiesel als auch ein Sandkorn während etwa 24 h vom Wasser transportiert werden muss, um gut abgerundet zu werden. Diese Transporte finden nur bei Hochwasser statt. Manchmal hört man dann auch ein dumpfes Rumpeln, das durch das Zusammenschlagen der grösseren Steine hervorgerufen wird.
a) Sand mit Korngrössen von 0,5 – 3 mm, Angaben in %
Ort |
scharfkantig |
leicht gerundet |
gut gerundet |
10 m Schutthalde Disentis |
90 |
10 |
|
300 m Schutthalde Disentis |
90 |
10 |
|
Rand des Flussbettes Disentis |
80 |
20 |
|
Flussbett Disentis |
4 |
20 |
76 |
Rand des Flussbettes Trun |
20 |
30 |
50 |
Landquart |
6 |
20 |
74 |
Buchs |
6 |
40 |
54 |
Bregenz |
3 |
7 |
90 |
Der Anstieg von 20 auf 40% an leichtgerundeten Sandkörnern zwischen Landquart
und Buchs ist auf das Abschlagen sehr vieler Sandkörner auf dieser Strecke
zurückzuführen. Landquart liegt etwa 21 km unterhalb von Reichenau,
wo sich der Vorderrhein mit dem Hinterrhein vereinigt. Dadurch verdoppelt sich
die Wasserführung und damit die Transportenergie, was zur Bildung von mehr
neuen Sandkörnern führt.
Zwischen Buchs und Bregenz nimmt die Rundung der Sandkörner stark zu. In
diesem Bereich fliesst der Rhein zwischen zwei Dämmen. Hier kommen keine
Seitenflüsse hinzu, die neues Material hineintragen. Die bei Buchs vorhandenen
Sandkörner unterliegen alle dem Abrundungsprozess weil die Wassergeschwindigkeit
fast unvermindert anhält. Dementsprechend steigt auch der Anteil von gut
gerundeten Sandkörnern in diesem Abschnitt von 54 auf 90 %.
Bei Bregenz ist der Anteil an Quarzsandkörnern etwa 25 %. Sie sind gut
gerundet.
b) Kieselsteine, Durchmesser 7-11 mm, Angaben in %
Ort |
scharfkantig |
leicht gerundet |
gut gerundet |
Oberflächen |
10 m Schutthalde Disentis |
100 |
rauh |
||
300 m Schutthalde Disentis |
100 |
rauh |
||
Rand des Flussbettes Disentis |
25 |
63 |
12 |
rauh |
Flussbett Disentis |
25 |
75 |
fein |
|
Rand des Flussbettes Trun |
88 |
12 |
fein |
|
Landquart |
100 |
sehr fein |
||
Buchs |
100 |
sehr fein |
||
Bregenz |
100 |
sehr fein |
c) Kieselsteine, Durchmesser 14-20 mm, Angaben in %
Ort |
scharfkantig |
leicht gerundet |
gut gerundet |
Oberflächen |
10 m Schutthalde Disentis |
100 |
sehr rauh |
||
300 m Schutthalde Disentis |
88 |
12 |
sehr rauh |
|
Rand des Flussbettes Disentis |
100 |
rauh |
||
Flussbett Disentis |
88 |
12 |
rauh |
|
Rand des Flussbettes Trun |
37 |
63 |
fein |
|
Landquart |
100 |
sehr fein |
||
Buchs |
100 |
sehr fein |
||
Bregenz |
100 |
sehr fein |
Bei diesen Kieselsteinen ist der Abrundungsprozess im Verlauf des Flusses besonders deutlich zu erkennen.
Die Entnahme der Proben hat zwischen dem 25. April und 1. Juli 2003 stattgefunden. Diese Proben stehen jederzeit zur Nachprüfung zu Verfügung. Es können an den selben Stellen oder auch anderswo neue Proben geholt und untersucht werden.
Kommentar:
Während der grossen Flut konnten grosse Sandmassen durch die Quellen der
grossen Tiefe entstehen, denn das aus dem Erdinnern herausströmende Wasser
hat viele Gesteine mitgerissen. Durch die intensive gegenseitige Reibung während
dem Transport ist viel Sand entstanden. In den Nachflutkatastrophen sind die
Bedingungen für die Entstehung von viel Sand ebenfalls vorhanden gewesen.
15. Juli 2003, Hansruedi Stutz