Jernforbindelser repræsenterer ligeledes en vigtig bestanddel af vadens sedimenter. Jernet stammer ikke direkte fra havvandet, idet dette kun indeholder 3,4 milliontedel g. jern pr. liter i opløst form. Hovedparten af jernet fragtes gennem dybene ind i Vadehavet som jernhydroxydhinder, der omgiver småpartikler. I vadens øvre, centimetertykke lag, er jernet fortsat til stede som hydroxyd, der iltes af luften og derved farver de øvre lag lysebrune. Anaerobe bakterier, dvs. bakterier, der kan eksistere uden tilgang af fri ilt, er i stand til at binde jernhydroxydernes   ilt. Denne proces kaldes reduktion. Også havvandets indhold af sulfationer reduceres; herved dannes svovlbrinte, en luftart, der stinker som rådne æg. Svovlbrinten angriber jernhydroxyderne, hvorved der dannes fint fordelte jernsulfider, som farver vadernes dybereliggende lag sorte. Ved fortsatte kemiske processer opstår pyritkorn, der i endnu større dybde farver lagene grå.

Vadehavssedimenternes oprindelse

Vadehavets sandmasser kan være af forskellig oprindelse.

1.             Ældre sandaflejringer i Vadehavets undergrund bortskylles af tidevandsstrømmen og genaflejres.

2.             Sand frigøres ved nedbrydning af vadehavsøerne.

3.             Sand tilføres fra Nordsøens bund.

4.             Floderne Ems, Weser og Elben leverer materialet. Rhinen er undtaget, fordi det har vist sig, at den ikke længere fragter sand til havs. Ud over floderne bidrager også de mindre vandløb med mindre mængder.

 Som følge af det begrænsede antal tidevandsløb kan Vadehavets undergrund udelukkes som værende af større betydning for sandtilførselen. I hvert fald kan den højst bidrage med en ombytning af materialer inden for Vadehavet.

 Antager man, at nedbrydningen af vadehavsøernes klitzone andrager 200-300 m pr. århundrede, ville dette ved en gennemsnitlig klithøjde på 15 m betyde en sandtilførsel til Vadehavet på 2 mm årligt, såfremt alt sandet blev i Vadehavet.

En sådan nedbrydning har man målt ved en række af vadehavsøerne, blandt andet Vlieland, Terschelling, Juist, Wangerooge og Sild. Alligevel er heller ikke denne teori dækkende. Dette bliver klart, hvis man sammenligner de forskellige sedimenters medianværdi. Et sediments medianværdi er den kornstørrelse, der netop skiller sedimentets grovere halvdel fra den finere halvdel af dets korntal. Nogle vader har således en medianværdi på 0,11 mm, medens de tilsvarende tal for vadehavsøernes strande og klitter er betydelig højere. Den gennemsnitlige medianværdi for Texel's strande er således 0,22 mm, på Arneland 0, 17 mm, på Norderney 0, 18 mm, på Wangerooge og Skallingen 0,20 mm, altså betydelig højere end på vaderne.

Ser vi bort fra tidevandsrendernes mere grovkornede sandaflejringer, kan således højst den mere finkornede part af det nedbrudte ø-sand være transporteret ind i Vadehavet. Hovedparten af de sandmængder, der nedbrydes på øernes yderside, fragtes over dyb og barre videre til naboøens strandzone og bliver således udenfor Vadehavet.

Den tredje teori er blevet efterprøvet i Tyskland og Holland. Det viser sig, at havbundens sand indtil en dybde af omkring 20 m næsten har samme medianværdi som på stranden, mens Nordsøens medianværdier fra dybder på omkring 40 m ligger omkring 0,11 mm. Bedømt ud fra kornstørrelsen kunne Vadehavets sedimenter således udmærket have deres oprindelse her. Man er imidlertid ikke i stand til at iagttage en sådan transport, og den passer heller ikke ind i vor viden om de nutidige havstrømme. Alligevel synes teorien at være den eneste, der kan forklare det danske Vadehavs enorme materialetilførsel.

En fjerde forklaring er, at floderne fører sandet ud i Vadehavet. Man har derfor undersøgt talrige sandprøver fra Ems, Weser og Elbe for deres indhold af tunge mineraler, det vil sige de mineralkorn, der synker til hunds i bromoform, en væske med en vægtfylde på 2,9. Dette gør som regel mindre end 2% af kornene. De tunge mineralers sammensætning på vaderne er vidtgående i overensstemmelse med Nordsøkystens, men afviger stærkt fra Weser og Elbens. Også de øvrige mineraler, de lette, med en vægtfylde under 2,9 blev undersøgt.

Det vigtigste er kvarts, men da dette udgør hovedbestanddelen af samtlige sandaflejringer omkring Nordsøen, er det til ringe hjælp i vor søgen. Feldspat og glimmer udgør resten af vadesedimenternes lette bjergarter. Igen er der en vidtgående overensstemmelse mellem indholdet af lette mineraler i vaden og på Nordsøens bund, en ringe overensstemmelse mellem vaden og sedimenterne i Ems, Weser og Elben. Noget lignende gælder for siltaflejringerne.  

Også leret blev undersøgt. Forholdet mellem de vigtigste lermineraler i Vadehavets slikaflejringer svarer til lermineralerne i Nordsøens opslemmede ler, mens det afviger fra Ems, Weser og Elbens prøvetagninger. Mens der er lighed mellem Rhinens og vadens sedimenter.

 I 20 år har vi med sikkerhed vidst, at en stor del af det hollandske Vadehavs vestlige del modtager en væsentlig del af sit finkornede materiale fra Rhinen. Det opslemmede materiale bevæger sig op langs kysten for gennem dybene, primært Marsdiep, at føres ind i Vadehavet. Denne kyststrøm indeholder omkring 125 mg tørsubstans af opslemmet materiale pr. liter.  

I Rhinen findes desuden betydelige mængder af giftige, tunge metaller, som zink, bly, kobber, arsen og kviksølv. Rhinvandet indeholder 0,3 mg zink pr. liter og 0,0012 mg kviksølv pr. liter. I den mindre forurenede Ems er værdiene tilsvarende lavere. Sedimentprøver under 0,016 mm's kornstørrelse ved Groningens kyst rummer 1,6 mg kviksølv pr. kg (7-).  

Disse tunge metaller, der enten fragtes i opløst form eller bundet til opslemmede partikler, bliver af floderne transporteret til havs. I flodmundingen frigøres metallerne delvis, fordi de opslemmede partiklers organiske materiale bliver nedbrudt. Resten opløses og kan danne organiske metalforbindelser.

Sammenfattende viser vadehavssedimenternes oprindelse sig at være følgende:

1.               sandet stammer fra Nordsøens kystnære områder

2.               silten kommer ligeledes hovedsagelig fra dette område

3.               lerpartiklerne stammer direkte fra de store floder.