Давайте сначала учтём, что песок — это, в основном, диоксид кремния (кварц), а вода, строго говоря, — оксид водорода, и начнём с кислорода.
Кислород на Земле, видимо, был едва ли не с самого начала. Другое дело, что его очень сложно отследить, так как это — химически активное вещество, которое весьма быстро вступает в соединения с другими элементами. В первой атмосфере его точно не было (в чистом виде, разумеется), а в породах — вполне вероятно. В виде различных соединений, конечно, — с металлами, кремнием и, само собой, с водородом.
От водорода тут никуда не скроешься — самый распространенный элемент во Вселенной. И на новенькой, только что образовавшейся, Земле его было очень много. А ещё он замечательно летучий: если не растворился в той бешенной смеси, которую представляла собой относительно твёрдая Протоземля, то быстро ушёл в первичную атмосферу (чтобы её удерживать, у Земли графитационных сил хватило). Твёрдая земная облочка в первое время просто «фонтанировала» легкими газами, в том числе и водородом.
Так что кислороду с водородом было необыкновенно легко встретиться, что внутри (в земных недрах), что снаружи (в атмосфере). А устойчивое соединение водорода с кислородом — это вода и есть. Воды (и жидкой, и в виде паров) на Земле оказалось очень и очень много. Накапливаться в таких количествах, чтобы оставлять следы в геологической летописи, она начала уже 4 миллиарда лет назад. Ну, а вообще на Земле появилась, ещё раньше — в, основном, в виде водяных паров.
Так что земной воде более 4 миллиардов лет.
Соединение кислорода с кремнием — кварц — самый распространенный минерал (из него состоит более 65 % земной коры). В условиях, существоваших в период формирования планеты, при тектонической активности и высокой степени дегазации твёрдых пород его формирование происходит относительно быстро. Так что, строго говоря, кварц на Земле возник едва ли не одновременно с водой.
Но нас-то интересует песок! А это дело другое: песок — порода осадочная, т. е., строго говоря, переработанная. Как все осадочные породы, пески формируются из каких-то иных пород — за счет их разрушения в процессе выветривания, за счет деятельности живых организмов или же путем накопления осадка в воде.
Иными словами, до песка сначала должна появиться исходная горная порода. И таковыми, как предполагается, стали граниты и гнейсы.
Граниты — магматической природы, т. е. образуются они в магме. Самому древнему граниту (уточним, сохранившемуся) 3,8 миллиардов лет.
Гнейсы — породы метаморфические, т. е. образуются они в толще земной коры из исходных пород в результате изменения физических и химических условий (по сравнению с теми, которые существовали для исходной породы). Они, к слову, тоже очень древние — более 3,9 миллиардов лет.
В целом, граниты и гнейсы — близницы-братья, близкие по возрасту и составу, разве что граниты более зернистые, а гнейсы — полосчатые. Более или менее понятно, что обе породы образуются из расплавленных базальтов путем кристаллизации и под воздействием кремния, натрия и калия (но это весьма туманно).
Итак, «исходники» для песка — породы весьма и весьма древние. Им примерно 3,8 — 3,9 миллиардов лет. Образовавшись и оказавшись на поверхности, они сразу же попали под воздействие ветра, воды и прочих инструментов выветривания и разрушения. Как быстро это происходило, сказать точно сложно. Но можно попробывать оценить косвенно — по возрасту древнейших песчаников.
Песчаник — это тоже осадочная порода и состоит он из песка, но песка сцементированного (слежавшегося и отвердевшего, утратившего свою рыхлость). Самый древний песчаник — докембрийский. Правда, длительность этого периода слишком велика, но в некоторых научных работах можно найти упоминания о древних песчаниках эдиакарского (или вендского) периода, а это примерно 635-540 миллионов лет назад. Возможно, был и более древний, но уж очень материал хрупкий - увы, не сохранился.
Как быстро песчаник формируется из песка? Трудно сказать, зависит от условий, но, видимо, сотни миллионов лет.
Учитывая всё это, древнему песку, надо полагать, от 2 до 1 миллиарада лет. Это, конечно, много, но куда меньше чем воде.
