12/10/2021
Tóm tắt
Vùng karst Tây Bắc Việt Nam chiếm diện tích 8.190 km2 trên tổng số 60.000 km2 diện tích karst ở nước ta, tuy nhiên chưa được bảo tồn và khai thác một cách bền vững đúng với tiềm năng của chúng. Karst Tây Bắc được tạo bởi đa dạng đá carbonat có tuổi từ Cambri đến Trias, trong đó đá vôi tuổi Devon đến Trias giữ vai trò chính trong thành tạo địa hình, sự phát triển rộng rãi dạng địa hình dương, địa hình âm với karst núi, cao nguyên karst, đồng bằng karst trong điều kiện karst nhiệt đới. Các đồng bằng karst thấp có thể coi là một dạng của bề mặt san bằng trẻ, trong khi đó đồng bằng karst cao, hoặc cao nguyên karst là bề mặt san bằng cổ. Ngày nay với xu thế phát triển bền vững, vấn đề đặt ra không chỉ khai thác tự nhiên mà còn phải bảo tồn tự nhiên. Có khá nhiều mô hình để bảo tồn tự nhiên, nhưng nổi lên một mô hình vừa bảo tồn tài nguyên thiên nhiên vừa phát triển kinh tế - xã hội, đó là xây dựng Công viên địa chất (CVĐC) kết nối với mạng lưới Công viên địa chất toàn cầu (CVĐCTC). Với mục đích phát triển các CVĐCTC ở Việt Nam nói chung, vùng Tây Bắc nói riêng, nhóm nghiên cứu tiến hành tổng hợp tài liệu, nghiên cứu, đánh giá di sản địa chất ở dải karst Tây Bắc. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng các vùng karst có đa dạng di sản địa chất như di sản địa tầng, cổ sinh, địa mạo, kiến tạo, khoáng sản…, có khả năng đáp ứng các tiêu chí thành lập CVĐC của tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa Liên hợp quốc (UNESCO). Vùng karst Tây Bắc rất có tiềm năng để xây dựng CVĐC trong tương lai.
Từ khóa: Tây Bắc Việt Nam, karst, di sản địa chất.
Nhận bài: 22/9/2021; Sửa chữa: 27/9/2021; Duyệt đăng: 30/9/2021.
1. Đặt vấn đề
Nghiên cứu địa chất ở vùng Tây Bắc Việt Nam bắt đầu rất sớm, các nhà địa chất đã tiến hành thành lập bản đồ địa chất từ tỷ lệ khái quát đến chi tiết, cho chúng ta có sự hiểu biết về địa tầng địa chất khá rõ ràng, được áp dụng trong nhiều lĩnh vực với mục đích phát triển kinh tế - xã hội. Trước tiên phải kể đến đó là các công trình thủy điện lớn vào bậc nhất của nước ta, như công trình thủy điện Hòa Bình, Tạ Bú, đập thủy điện Lai Châu, các đập thủy điện này cung cấp năng lượng điện đáp ứng nhu cầu gần như toàn bộ miền bắc nước ta. Tiếp theo đó là các mỏ khoáng sản vàng, đồng, chì, kẽm ở Sơn La, Lai Châu, Hòa Bình, đáng kể đến là mỏ đất hiếm ở Lai Châu có trữ lượng lớn nhất vùng Đông Nam châu Á. Các dữ liệu, tài liệu địa chất vùng Tây Bắc được khai thác, đã giúp cho việc xây dựng công trình, cũng như khai thác mỏ đạt được hiệu quả rõ rệt. Nói đến địa chất chúng ta thường nghĩ ngay đến việc nghiên cứu tìm kiếm và khai thác, tuy nhiên ngày nay nguồn tài nguyên ngày một cạn kiệt, đòi hỏi phải tìm kiếm một mô hình mới cho phát triển kinh tế - xã hội, mô hình đó phải đảm bảo cho việc phát triển bền vững và đó là đánh giá các giá trị di sản địa chất để tiến tới xây dựng CVĐC. Xác định mục tiêu này, nhóm nghiên cứu tiến hành tổng hợp các tài liệu địa chất ở khu vực và thấy nổi lên đối tượng địa chất karst rất có tiềm năng để nghiên cứu xây dựng CVĐC trong tương lai. Địa hình karst vùng Tây Bắc tập hợp nhiều dạng địa hình độc đáo có cảnh quan đẹp và không chỉ ở bề ngoài mà ẩn sâu bên trong là một kho tàng hang động vô cùng đặc sắc, cũng như đa dạng di sản cổ sinh, địa tầng, kiến tạo, cổ môi trường…
2. Đặc điểm địa chất karst Tây Bắc
Các thành tạo địa chất karst vùng Tây Bắc bao gồm đá carbonat có tuổi từ Proterozoi đến Trias giữa. Dựa trên các thành tạo địa chất phần miền Bắc [1;9], nhóm nghiên cứu tiến hành nhóm các thành tạo đá vôi, hoặc chứa đá vôi vào 5 khoảng tuổi sau:
- Đá vôi tuổi Proterozoi muộn-Cambri sớm có khối lượng nhỏ, là đá vôi bị biến đổi thành đá hoa hoặc calciphire, có kiến trúc hạt vừa và lớn, cấu tạo khối, ít thuận lợi cho karst hoá, chiều dày từ 300-600m. Phân bố ở vùng Tủa Chùa - Lai Châu, Vạn Yên-Sơn La
- Đá vôi tuổi Paleozoi hạ - Silua, các đá vôi sẫm màu, đá vôi màu xám, sét vôi đôi chỗ bị hoa hóa, tồn tại ở dạng ổ, thấu kính với chiều dày từ 100-300m thường phân bố không liên tục và không rộng, trong đá thường lẫn nhiều tạp chất, nói chung ít thuận lợi cho karst hoá. Đá vôi tuổi Silua thường là đá vôi lẫn sét, có màu xám, xám đen, ở dạng thấu kính, lớp kẹp, bề dày từ 100 -200 m Phân bố ở Tủa Chùa - Lai Châu, Vạn Yên - Sơn La.
- Đá vôi tuổi Devon giữa, chủ yếu là hệ tầng Bản Páp (D2bp), là đá vôi màu xám đen, hạt nhỏ mịn đến vừa, thành phần khá sạch, thuận lợi cho quá trình karst hoá, bề dầy thay đổi từ 300 - 1.200 m có khối lượng lớn, diện tích phân bố rộng ở Sìn Hồ-Lai Châu, Sơn La, dọc thung lũng sông Đà.
- Đá vôi tuổi Carbon-Permi, có khối lượng lớn, chủ yếu thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C1-P1bs), có khối lượng lớn, là đá vôi sáng màu, phân lớp dày, hạt mịn, độ thuần vôi cao, bề dày từ 400 - 1.200m. Phân bố ở Tam Đường, Sìn Hồ, Tủa Chùa, tây thị xã Sơn La, dọc thung lũng Sông Đà.
- Đá vôi tuổi Trias giữa có khối lượng lớn, chủ yếu thuộc hệ tầng Đồng Giao (T2a đg) gồm 2 phần, trên là đá vôi hạt nhỏ đến mịn phân lớp trung bình đến dày, màu xám, xám sáng, độ thuần vôi cao, phần dưới là đá vôi màu xám, xám đen, phân lớp không đều, bề dày từ 800 -2000m. Phân bố thành một dải kéo dài theo phương TB-ĐN từ Lai Châu qua Hòa Bình đến Ninh Bình.
Như vậy có thể thấy, ở vùng Tây Bắc có phong phú các loại đá vôi tuổi từ Protezozoi tới Trias giữa. Tuy nhiên chỉ có ba mức địa tầng đá vôi với khối lượng lớn, diện tích phân bố rộng, thành phần khá sạch, thuận lợi cho quá trình karst hoá là: Devon trung (hệ tầng Bản Páp (D2bp), Carbon-Permi (hệ tầng Bắc Sơn (C1-P1bs), Trias trung (hệ tầng Đồng Giao (T2a đg).
3. Đặc điểm địa mạo karst Tây Bắc
Dựa vào cảnh quan karst có tiềm năng thu hút du khách trong tương lai, nhóm nghiên cứu tiến hành mô tả khái quát đặc điểm địa mạo karst theo thứ tự từ phía Tây Bắc về Đông Nam bao gồm những khu vực sau:
3.1. Vùng karst Lan Nhi Thàng, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu
Vùng kart Lan Nhi Thàng thuộc huyện Phong Thổ tỉnh Lai Châu, dải núi đá vôi ở đây kéo dài theo phương TB-ĐN khoảng 20 km, rộng 10 km, ở độ cao trung bình 1200 m, cấu tạo bởi đá vôi Trias (T2a đg), về mặt cấu trúc là một nếp lồi bị phá vỡ phần vòm tạo bề mặt tương đối bằng phẳng, cơ sở xâm thực địa phương là 250-260m, tạo nên độ phân cắt sâu hàng ngàn mét. Địa hình karst có các đỉnh dạng tháp, dạng dãy, nhiều đỉnh cao đến 1500m, tạo nên nhiều lũng kín sâu, có vách dựng đứng, hang động phát triển cơ bản theo phương thẳng đứng. Bề mặt karst phổ biến karren dạng hốc, chén, tai mèo.
3.2. Vùng karst huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu
Vùng karst Sìn Hồ nằm ở huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu, đây là một cao nguyên cấu tạo chủ yếu bởi đá vôi Devon và Carbon-Permi. Địa hình karst có độ cao trung bình 1500 m bao gồm 2 dạng cảnh quan cơ bản là karst núi và karst sót. Thung lũng bao quanh cao 300m, tạo độ sâu phân cắt đứng 1200 m, sườn cao nguyên rất dốc, sông Đà cắt vào cao nguyên này tạo thành thung lũng sâu, hẹp gọi là “hẻm sông Đà” có độ sâu lên đến 1200m.
3.3. Vùng karst Tủa Chùa, tỉnh Điện Biên
Vùng karst Tủa Chùa thuộc huyện Tủa Chùa, tỉnh Điện Biên. Đặc điểm của vùng karst này là có sự xen kẽ các đá phi karst và các diện karst kiểu karst sót và karst núi, các lũng, cánh đồng karst có phương kéo dài chủ đạo TB-ĐN. Độ cao địa hình trung bình 1000 m, cơ sở xâm thực địa phương 200m. Đá vôi thường tạo các đỉnh cao hơn các đỉnh không phải là đá vôi. Về mặt thạch học karst, các đá karst trên vùng gồm nhiều loại khác nhau có tuổi từ Cambri đến Trias. Đá vôi (C-P1) phân bố ở phần trung tâm vùng, là đá vôi giàu CaO, hạt nhỏ, bề dày 600m, rất thuận lợi cho quá trình karst hoá. Trên cùng là đá vôi Trias giữa (T2a) phân bố ở rìa đông giáp Sông Đà và kéo dài liên tục sang vùng karst Sơn La. Đá vôi này có độ thuần vôi cao, có cấu tạo phân lớp trung bình đến dày, kiến trúc hạt nhỏ, bị dập vỡ uốn nếp, rất thuận lợi cho quá trình karst hoá. Đá vôi tạo nên địa hình karst núi với các phễu, lũng sâu, các đỉnh cao, nhọn sắc, có vách đứng. Hệ thống hang động ngầm phát triển, có nhiều hang lớn.
3.4. Vùng karst Sơn La, tỉnh Sơn La
Vùng karst Sơn La nằm ở phía ĐN vùng karst Tủa Chùa, kéo dài theo hướng TB-ĐN, đá karst có tuổi đa dạng từ Cambri đến Trias, đá vôi Devon giữa có bề dày 500-900m, đá vôi Cacbon - Pecmi có bề dày 400m, đá vôi Trias giữa có bề dày đến 1500m. Chúng phân bố rộng tạo địa hình karst núi với các đỉnh cao, vách dốc, các phễu, lũng, thung lũng sâu, hẹp. Hang động phát triển đa dạng, cả về chiều sâu và chiều ngang.
3.5. Vùng karst Mộc Châu, tỉnh Sơn La
Vùng karst Mộc Châu thuộc tỉnh Sơn La, kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam khoảng 100m, rộng 15-20 km, thuộc huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La. Đá karst có tuổi chủ yếu là Trias giữa, tổng bề dày 1.200-1.800m. Dạng địa hình karst phổ biến là các phễu, lũng kín, thung lũng và cánh đồng karst cổ cao khoảng 1000m trong đó nổi lên các khối đá vôi sót dạng tháp. Khu vực Tây Nam của vùng karst Mộc Châu có các dãy núi đá vôi kéo dài theo phương á kinh tuyến với nhiều đỉnh trên 1000m, cảnh quan karst núi với đỉnh cao, sườn dốc, các phễu, lũng đóng kín.
3.6. Vùng karst Vạn Yên, tỉnh Sơn La
Phân bố ở bờ trái sông Đà khu vực Vạn Yên, tỉnh Sơn La. Đá karst có tuổi từ tiền Cambri đến Trias giữa. Đá vôi có tuổi cambri, ocdovic thường ở dạng thấu kính, dạng ổ không tạo được địa hình lớn, chỉ là cảnh quan karst sót. Đá vôi Devon có bề dày lớn tạo địa hình núi với các đỉnh, khối núi nổi cao có sườn dốc vách đứng, các lũng kín, phễu sâu. Đá vôi Cacbon-Pecmi tạo nên cảnh quan karst núi với các khối đá có sườn dựng đứng, các phễu, lũng sâu hàng trăm mét, mức độ phân cắt, tương phản lớn, rất khó đi lại, phát triển các hệ thống hang động phức tạp, có nhiều hang có kích thước lớn. Đá vôi Trias tạo địa hình karst núi với các khối, đỉnh liên kết thành dãy, có các thung lũng karst hoặc cánh đồng karst hẹp, nhìn chung tính chất khối tảng thể hiện rõ rệt ở vùng karst này.
3.7. Vùng karst Tràng An, tỉnh Ninh Bình
Vùng karst Tràng An tỉnh Ninh Bình nằm về phía Đông Nam vùng karst Tây Bắc. Đá karst cơ bản là đá vôi tuổi Trias, bề dày từ 800 -1100 m, địa hình thể hiện dạng dãy các nếp lồi, nếp lõm kéo dài phương Tây Bắc - Đông Nam, cảnh quan nổi bật là các thung lũng với khối karst dạng cụm đỉnh và khối karst sót. Hoạt động của biển trong Holocen làm ngập nhiều hang động, tạo nên các tầng trầm tích biển, trầm tích có nguồn gốc hỗn hợp biển - lục địa, ở các vùng thấp, các vịnh mài mòn - karst, các cánh đồng gặm mòn thấp, các khối karst có vách dựng đứng, trên vách có nhiều ngấn nước biển cổ, có sò ốc nước mặn bám vào các vách ăn mòn. Cảnh quan karst kiểu Hạ Long “trên cạn”, ngoài ra còn kiểu đồng bằng gặm mòn với bề mặt bằng phẳng nổi lên các khối karst sót chưa bị ăn mòn hết.
4. Các di sản địa chất trong vùng karst Tây Bắc Việt Nam
Di sản Địa chất (DSĐC) theo định nghĩa [1] là “phần tài nguyên địa chất có giá trị nổi bật về khoa học, giáo dục, thẩm mỹ và kinh tế. DSĐC bao gồm: các cảnh quan địa mạo, di chỉ cổ sinh, hoá thạch, miệng núi lửa, hang động, hẻm vực sông, hồ tự nhiên, thác nước, các diện lộ tự nhiên hay nhân tạo của đá và quặng, các thành tạo, cảnh quan còn ghi lại những sự kiện, bối cảnh địa chất đặc biệt...”
Trong DSĐC chia ra làm 10 dạng di sản ký hiệu từ a đến k bao gồm: a-di sản cổ sinh, b-di sản địa mạo và hang động, c-di sản cổ môi trường, d-di sản đá, đ-di sản địa tầng, e-di sản khoáng vật và khoáng sản, g-di sản mỏ và kinh tế mỏ, h-di sản kiến tạo và lịch sử địa chất, i-di sản vũ trụ và va chạm thiên thạch, k-di sản vỏ lục địa và đại dương. Sau đây là những di sản nêu trên ở vùng Tây Bắc:
4.1. Di sản cổ sinh
Được xác định là “Thông tin về giá trị đặc trưng, chỉ thị cho điều kiện cổ môi trường hình thành trầm tích của một giai đoạn nào đó trong lịch sử phát triển địa chất” [8]
Vùng karst Tây Bắc có đá vôi từ Cambri đến Trias, đi liền với chúng có các hóa thạch đặc trưng, trong đá vôi và phiến sét vôi, tuổi Cambri chứa nhiều Onclithina, Trilobota, Brachiopoda, đá vôi tuổi Ocdovic sớm chứa nhiều Trilobita, Brachiopoda, Bivalvia, Crinoidea, đá vôi tuổi Devon sớm có phong phú hóa thạch Brachiopoda, Bivalvia. Nhìn chung ứng với các thành tạo trầm tích trong các môi trường khác nhau đặc trưng bởi các hóa thạch khác nhau: Các nhóm hóa thạch tướng lục địa: Thực vật (lá, bào tử phấn hoa), Gastropoda và Bivalvia nước ngọt, động vật có vú, nhóm hóa thạch tướng nước sâu: một số hóa thạch nhóm Bivalvia. Một số di sản cổ sinh gắn với địa tầng tiêu biểu đó là các tầng đá phiến sét vôi chứa Trilobita - Î31; Đá vôi đolomit, hệ tầng Hàm Rồng (Î2-O1 hr); Đá vôi màu xám vi uốn nếp, chân hệ tầng Hàm Rồng, chứa 3 lớp hóa thạch Oncolithi;; Đá phiến sét vôi chứa hóa thạch Ammonoidea Rimkinites sp. Phân bố ở vùng karst Tủa Chùa, vùng karst Vạn Yên, vùng karst Sơn La, vùng karst Mộc Châu.
Ảnh 1. Tay cuộn Tylothyris trong đá vôi Devon ở Tam Đường, Lai Châu; Ảnh 2. San hô 4 tia và vách đáy trong đá vôi Devon ở vườn QG Cúc Phương (ảnh N.Đ. Hữu)
4.2. Di sản địa mạo, hang động
Được xác định là“Thông tin về cảnh quan, hang động đặc sắc, độc đáo ghi lại diễn biến một số hoạt động trong giai đoạn nhất định của lịch sử phát triển địa chất khu vực”. [8]
Vùng karst Tây Bắc có hai kiểu cảnh quan cơ bản: cảnh quan karst núi đặc trưng bởi địa hình dương, xen kẽ địa hình âm là các phễu, lũng kín, các thung lũng. Cảnh quan karst sót đặc trưng bởi đồng bằng với núi karst tách rời, dạng tháp, cánh đồng karst. Trong mỗi kiểu cảnh quan có các dạng cảnh quan khác như cảnh quan karst cụm đỉnh, karst rời rạc, karst dạng tháp, karst dạng chóp, karst tự phủ… Hang động phát triển mạnh trong đá vôi tuổi C-P và Trias, đã có > 200 hang động được đo vẽ, hang dài nhất vài km, sâu nhất > 600m (hang Cống Nước). Có hai loại hang cơ bản: hang cổ là hang đã ngừng hoạt động và hang hoạt động, vẫn đang tiếp tục hình thành các trầm tích như các loại nhũ đá…Đặc biệt có các hang động gắn liền với khảo cổ rất có tiềm năng cho phát triển du lịch “văn hóa hòa bình có 177 hang, văn hóa Bắc Sơn 51 hang, văn hóa đá mới 30 hang, di tích cổ sinh và người cổ 25 hang [4]” . Phân bố ở vùng karst Tủa Chùa, vùng karst Sơn La, Mộc Châu, vùng karst Tràng An
4.3. Di sản cổ môi trường
Được xác định là “Thông tin về những diễn biến, sự kiện môi trường mang tính bước ngoặt trong quá khứ của lịch sử phát triển địa chất khu vực.” [8]
Khu vực karst Tây Bắc có đa dạng phân vị địa tầng, mỗi phân vị đều phản ánh điều kiện cổ môi trường hình thành chúng. Thành tạo trong môi trường lục địa-á lục địa (vũng vịnh): hệ tầng Yên Duyệt, hệ tầng Hua Tất, hệ tầng Suối Bàng. Các thành tạo trong môi trường biển nông: hệ tầng Pa Khôm và hệ tầng Đồng Giao Thành tạo trong môi trường biển sâu-khá sâu: hệ tầng Nậm Thẳm. Thành tạo phun trào liên quan với quá trình tạo rift Sông Đà: hệ tầng Cẩm Thủy. Đối với địa hình karst Tây Bắc có. rất nhiều hang động là di sản kiểu địa mạo-hang động, cũng là di sản về cổ môi trường, bởi vì hang động là nơi lưu giữ những dấu ấn rất tốt về điều kiện cổ môi trường, đặc biệt là môi trường trong giai đoạn Đệ tứ, các tích tụ travertin theo thời gian làm tăng trưởng kích thước tạo thành măng đá, người ta xác định các vòng tăng trưởng biết được thời gian tích tụ và điều kiện môi trường tích tụ. Phân bố ở vùng karst Mộc Châu, vùng karst Hòa Bình.
Ảnh 3. Cảnh quan karst cụm đỉnh ở Sìn Hồ, Lai Châu (ảnh Bùi Chiến); Ảnh 4. Núi đá vôi dạng chóp xã Tân Tiến, huyện Lan Nhi Thàng, Lai Châu (ảnh Đỗ Việt)
Ảnh 5. Dạng cảnh quan trong động Tiên Sơn, Lai Châu (Ảnh: Hữu Nghĩa); Ảnh 6. Hang Luồn, Ninh Bình (ảnh Văn Khoa)
Ảnh 7. Kiểu cảnh quan karst núi khu vực Lai Châu (ảnh Đỗ Tuyết); Ảnh 8. Cảnh quan karst Ninh Bình (ảnh Văn Khoa )
4.4. Di sản đá
Được xác định là “Thông tin về tổ hợp có quy luật của các loại khoáng vật, một thể địa chất có đặc điểm riêng biệt, lịch sử hình thành riêng biệt, thể hiện các diễn biến lịch sử địa chất khu vực” [8]
Đá karst, về cơ bản là đá vôi, tuy nhiên không đơn điệu bởi vì có đa dạng các loại đá vôi, mỗi loại có một tổ hợp khoáng vật đặc trưng tạo ra màu sắc khác nhau: đá vôi màu đen, đá vôi màu xám, đá vôi trắng, hay xen kẹp giữa các lớp đá vôi màu trắng lại có những lớp đá vôi màu đen. Đặc biệt ở ranh giới tiếp xúc giữa đá magma và đá vôi làm đá vôi bị biến đổi, tạo thành những kỳ quan độc đáo “dạng cảnh quan rừng chông đá”. Ngoài ra một số loại đá vôi dạng sọc dải, xen kẹp đang bị khai thác để chế tác tiểu cảnh cần phải được quy hoạch xác định di sản để bảo tồn gìn giữ. Có thể lựa chọn một số loại đá vôi có đa dạng màu, cấu tạo đặc trưng trong những vùng karst có cảnh quan đẹp để tăng cường giá trị cho di sản địa mạo. Phân bố ở vùng karst Tủa Chùa; vùng karst Vạn Yên; vùng karst Sơn La; vùng karst Hòa Bình.
Ảnh 9. Đá vôi dạng sọc dải, phân lớp mỏng (ảnh Hoa Việt); Ảnh 10. Đá vôi chứa hóa thạch trong hệ tầng Bắc Sơn (mẫu ở bảo tàng Địa chất)
4.5. Di sản địa tầng
Được xác định là “Thông tin về mối quan hệ địa tầng, bề dày và đặc điểm thạch học, cổ môi trường thành tạo... thể hiện các diễn biến lịch sử địa chất khu vực.” [8].
Vùng karst Tây Bắc Việt Nam gồm các đá vôi có mặt trong nhiều địa tầng có tuổi khác nhau, chúng thành tạo trong những môi trường khác nhau, có bề dày và đặc điểm thạch học khác nhau. Đá vôi có mặt chủ yếu trong các hệ tầng trầm tích gồm: Nậm Cô, Sông Mã, Hàm Rồng, Đông Sơn, Nậm Pìa, Bản Páp, Bắc Sơn, Bản Diệt, Cẩm Thủy, Hua Tất, Pa Khôm, Đồng Giao. như vậy bản thân các tầng trầm tích này đã là di sản địa chất theo định nghĩa, tuy nhiên các di sản này thường đi cùng với các di sản khác như di sản cổ sinh, di sản cổ môi trường. Để tăng cường giá trị cho tham khảo du lịch cũng như khoa học cần gắn với các di sản cảnh quan địa mạo. Các di sản địa tầng phân bố rộng khắp ở vùng karst Tủa Chùa; vùng karst Vạn Yên, vùng karst Sơn La, vùng karst Hòa Bình, Ninh Bình.
Ảnh 11. Đá phiến sét vôi chứa Trilobita - Î31 (ảnh N.Đ. Hữu); Ảnh 12. Đá vôi đolomit, hệ tầng Hàm Rồng (Î2-O1 hr) ở suối Đại Lạn, Điền Lư, Bá Thước, Thanh Hóa (Ảnh Nguyễn Đình Hữu)
4.6. Di sản khoáng vật và khoáng sản
Được xác định là “Thông tin về các kiểu loại khoáng vật, khoáng sản với nguồn gốc, tuổi, thành phần, bối cảnh kiến tạo thể hiện các diễn biến lịch sử địa chất khu vực.” [8].
Trong vùng karst không chỉ có đá karst, ở những nơi tiếp xúc đá magma và đá kart thường tạo nên mỏ khoáng sản. Mỏ kiểu “skarn” như mỏ quặng đồng Sin Quyền có Pyrotin, chalcopyrit là những khoáng vật chủ đạo, khoáng vật quặng thứ yếu có monazit, chevkinit, vàng tự nhiên. Các tổ hợp khoáng vật này thường xuyên xuất hiện cùng nhau trong các diện biến đổi skarn. Các điểm quặng khác như mỏ đồng Vi Kẽm với quặng hóa Cu tập trung trong đá biến chất trao đổi dạng skarn với hai tổ hợp đá: là tổ hợp đá biến chất trao đổi Fe-K khá phổ biến, có màu lục sẫm, không đều hạt, cấu tạo dải, đôi khi khối, kiến trúc biến tinh. Tổ hợp đá biến chất trao đổi Ca-Na. Ngoài các khoáng sản lộ ra bởi tác động của con người do khai thác, thì còn có những điểm khoáng vật có thể quan sát tự nhiên, như vết lộ trong hang Cống Nước (sâu nhất Việt Nam), quan sát rõ các thể đá mạch lamproid xuyên cắt vào đá vôi với các khoáng vật chính gồm olivine, pyroxene, phlogopite và biotite. Di sản này kết hợp với di sản địa mạo, hang động sẽ trở thành một điểm di sản địa chất rất có giá trị. Di sản khoáng vật, khoáng sản phân bố ở nhiều vùng karst như Lan Nhi Thàng, Sìn Hồ, Vạn Yên.
Ảnh 13. Quặng đồng-Niken ở bản Phúc, Sơn La. (ảnh Quốc Tuấn); Ảnh 14. Tinh thể rubi trong đá hoa ở Lục Yên, Yên Bái (ảnh Thanh Hằng)
4.7. Di sản mỏ và kinh tế mỏ
Được xác định là “Thông tin về những giá trị kinh tế, loại mỏ, thành phần quặng, thành phần đá, nguồn gốc quặng, khoảng tuổi, mô hình... thể hiện các diễn biến lịch sử địa chất.” [8].
Mối liên quan giữa karst và nhiều loại khoáng sản như: quặng sắt trầm tích, mangan, bauxit, phosphat, các loại sa khoáng thiếc, volfram, vàng… có nhiều mỏ có giá trị, mỏ đất hiếm Đông Pao có quan hệ nguồn gốc với đá xâm nhập kiềm phức hệ Pu Sam Cap (ex-egE ps) và còn đi kèm với fluorit và barit. Mỏ đã được phát hiện từ lâu và hiện vẫn đang trong giai đoạn thăm dò và khai thác thử. Đã phát hiện được 39 mạch quặng, đa số các mạch thuộc loại quặng nghèo và trung bình, hàm lượng CaF2 khoảng 20-60%. Tổng trữ lượng quặng fluorit và barit đã đánh giá tương ứng được khoảng 1 và 3 triệu tấn. Fluorit là khoáng chất được sử dụng cho nhiều ngành công nghiệp, barit chủ yếu cho ngành dầu khí.
Có giá trị tiềm năng trở thành di sản tiếp theo là vùng Yên Bái, nơi đây lưu giữ loại hình đá quý rất đa dạng, có giá trị của nước ta. Khu vực này chợ bán đá quý họp như chợ thông thường cũng là một giá trị kết hợp khi khai thác giá trị di sản địa chất nói chung. Các mỏ khoáng khác ở khu vực Tây Bắc Việt Nam, đã hoặc dừng khai thác đều có thể xây dựng thành những điểm du lịch giới thiệu về di sản mỏ cũng như di sản về khoáng vật và khoáng sản. Các di sản mỏ và kinh tế mỏ phân bố ở vùng karst Lan Nhi Thàng, Sìn Hồ, Tủa Chùa; Sơn La.
4.8. Di sản kiến tạo và lịch sử địa chất
Được xác định là “cấu trúc địa chất độc đáo như uốn nếp, đứt gãy… xảy ra trên bề mặt trái đất và trong lòng đất gây nên sự biến đổi bề mặt trái đất, thể hiện các diễn biến lịch sử địa chất” [8]
Vùng kart Tây Bắc liên quan đến các đơn vị cấu trúc kiến tạo cơ bản sau: phức nếp lồi sông Hồng, phức nếp lồi Sông Mã, phức nếp lõm Sông Cả, rift Sông Đà, đi liền với các cấu trúc này có những đứt gãy lớn. Đặc điểm kiến tạo được mô tả theo sơ đồ kiến tạo của TrầnVăn Trị và nnk (1977), đã xác nhận rằng vỏ trái đất vùng Tây Bắc là rất kém ổn định. Nó bị phân cắt bởi các đứt gãy với quy mô khác nhau kể cả các đứt gãy sâu cắt đến tận manti, các đứt gãy cắt đến tận bề mặt conrat, các đứt gãy cắt đến tận móng kết tinh và cả các đứt gãy nông, đứt gãy trong tầng nữa. Các đứt gãy tạo thành mạng lưới các đứt gãy với mật độ cao trong vùng nghiên cứu. Theo phương phát triển, chúng được phân chia thành các hệ thống theo các phương khác nhau như hệ thống đứt gãy TB-ĐN ; ĐB-TN ; á kinh tuyến; á vĩ tuyến và hệ đứt gãy dạng vòng cung. Tất cả các yếu tố cấu trúc kiến tạo đó tạo ra nhiều dạng địa hình kiến tạo có thể xác lập di sản. Ngoài ra do đa dạng về địa tầng nên phản ánh được nhiều giai đoạn lịch sử: Giai đoạn Baicali (Neoproterozoi-Cambri sớm) với hệ tầng Nậm Cô (NP-€1 nc); Giai đoạn Caledoni (Cambri giữa-Ordovic sớm) với các hệ tầng Sông Mã (€2 sm), Hàm Rồng (€3 hr) và Đông Sơn (O1 đs); Giai đoạn Hecxini (Devon sớm-giữa-Carbon-Permi) với các hệ tầng Nậm Pìa (D1 np), Bản Páp (D2 bp), Bắc Sơn (C-P bs), Bản Diệt (P1 bd), Cẩm Thủy (P2-3 ct), Yên Duyệt (P3 yd) và Đèo Sơn La (P3 đsl); Giai đoạn Indosini (Trias sớm-sát trước Nori) với các hệ tầng Viên Nam (T1 vn), Tân Lạc (T1o tl), Đồng Giao (T2a đg), Nậm Thẳm (T2l nt), Mường Trai (T2l mt) và Nậm Mu (T3c nm); Giai đoạn Yến Sơn (T3n-r-K2) với các hệ tầng Suối Bàng (T3n-r sb) và Yên Châu (K2 yc);Giai đoạn Alpi (Neogen) với các hệ tầng Hang Mon (N hm), Pu Tra (N pt) và trầm tích Đệ Tứ. Di sản kiến tạo và lịch sử địa chất phân bố dọc theo dải karst Tây Bắc, ở vùng karst Tủa Chùa, Sìn Hồ, Sơn La, Hòa Bình, Ninh Bình.
Ảnh 15. Đứt gãy thể hiện trên địa hình tạo bề mặt sườn thẳng trên địa hình đá vôi ở Lai Châu. (ảnh Đàm Ngọc; Ảnh 16. Thung lũng karst xâm thực do hoạt động đứt gãy phương ĐB-TN ở Lai Châu (ảnh Đàm Ngọc)
4.9. Di sản vũ trụ và va chạm thiên thạch
Được xác định là“Thông tin về các dấu tích do va đập vũ trụ trên về mặt trái đất.” [8].
Nghiên cứu địa chất Việt Nam đã ghi nhận được dấu vết của một sự kiện toàn cầu do nguyên nhân vũ trụ, một vật chất vũ trụ nào đó đã va chạm vào trái đất, kết quả là một “trận mưa” tectit đã trải trên một diện rộng lớn Á-Úc, sự kiện đó xảy ra rất gần đây và còn dấu vết. Trong các công trình nghiên cứu về địa mạo, trầm tích Đệ tứ đã đề cập đến thiên thạch (tectit) có mặt ở vùng Tây Bắc Việt Nam, Lê Đức An, 1987 “ Vùng Nà Phặc, Bắc Kạn trên thềm sông cao 12-15m, E.P.Izokh đã quan sát thấy mặt cắt: laterit trên đá phiến sét; aluvi cuội tảng (1m); sét màu vàng nâu nhạt (0,5-1m) với các mảnh tectit góc cạnh ở đáy và trên đó 10-20 cm có than”. Như vậy trong quá trình nghiên cứu tiếp theo dự đoán tìm thấy những di sản vũ trụ ở vùng Tây Bắc là có tiềm năng. Di sản va chạm thiên thạch có khả năng phân bố ở vùng karst Tủa Chùa, Sìn Hồ; Sơn La, Ninh Bình.
4.10. Di sản vỏ lục địa và đại dương
Được xác định là“di chỉ địa chất ghi nhận các mảng lục địa và đại dương, thể hiện các diễn biến lịch sử địa chất”[8]
Vùng Tây Bắc Việt Nam đã ghi nhận được một số thành tạo địa chất có tuổi trước Cambri được cho là dấu vết mảnh lục địa cổ, đây có thể là di sản địa chất, cần phải được nghiên cứu chi tiết hơn. Các di sản liên quan đến đại dương khá phong phú, các lớp trầm tích đá vôi liên quan đến môi trường biển, chúng còn lưu giữ những hóa thạch nguồn gốc biển ở các giai đoạn khác nhau, Di sản dấu vết đại dương cũng chính là di sản cổ sinh cho biết vào giai đoạn nào đó biển đã thống trị lục địa. Một trong những di sản đáng giá trong vùng Tây Bắc là dấu vết về sự tương tác giữa lục địa và biển trong giai đoạn Đệ tứ, cụ thể là vào Holocen giữa, cách ngay nay khoảng 4-6 ngàn năm, biển đã tiến sâu vào đồng bằng để lại những dấu vết sóng biển gặm mòn đá vôi rất phổ biến ở nhiều nơi, đặc biệt khu vực Ninh Bình đã ghi nhận được nhiều mức hang động, cũng như ngấn nước biển phản ánh giai đoạn biển tiến Flandrian. Phân bố ở vùng karst Lan Nhi Thàng, Sìn Hồ, Tủa Chùa, Sơn La, Ninh Bình.
Ảnh 17. Ngấn nước biển khắc vào vách đá vôi giai đoạn Holocen giữa ở Ninh Bình (Ảnh Đỗ Tuyết); Ảnh 18. Ngấn nước biển khắc vào vách đá vôi cao 2m ở Ninh Bình (Ảnh Đỗ Tuyết)
5. Kết quả và thảo luận
Vùng karst Tây Bắc Việt Nam có tiềm năng về di sản địa chất, có tính đa dạng về tuổi các thành tạo địa chất karst, thành phần và kiểu loại đá, đa dạng về địa tầng, cổ sinh vật, môi trường sinh thái, đặc biệt là đa dạng về địa hình cảnh quan. Với những tiềm năng di sản địa chất phong phú, nền tảng kinh tế du lịch tương đối tốt, việc lồng ghép các ý tưởng xây dựng Công viên địa chất toàn cầu ở khu vực này sẽ thuận lợi hơn rất nhiều so với một số địa phương khác. Trong tương lai chắc chắn sẽ là một mô hình phát triển kinh tế-xã hội mang tính hiệu quả cao.
Trong 10 dạng di sản địa chất, di sản địa mạo, hang động là rất hấp dẫn cần tiếp tục nghiên cứu bởi vì thực tế nơi có cảnh quan đẹp, đặc sắc và thêm chút bí hiểm có thể thu hút nhiều du khách trong nước cũng như Quốc tế đến tham quan.
Các hang động phát triển chủ yếu trong các thành tạo địa chất cấu tạo bởi đá vôi. Vùng Tây Bắc Việt Nam có phong phú đá vôi có tuổi từ trước Cambri đến Trias, hang động phát triển mạnh mẽ trong 03 mức địa tầng đá vôi là Devon giữa, Cacbon-Pecmi và Trias, do đây là loại đá vôi có độ thuần vôi cao, hàm lượng CaO thường lớn hơn 50%.
Di sản kiến tạo cũng cần được chú ý nghiên cứu, có nhiều khối cấu trúc địa chất bị khống chế bởi đứt gãy, đặc biệt là trũng tách giãn rift sông Đà.
Di sản cổ sinh, địa tầng cũng rất phong phú do có đa dạng địa tầng chứa đá karst, một loạt hóa thạch sinh vật biển cũng nói lên điều kiện môi trường khi chúng tồn tại hoặc bị hủy diệt, do đó cũng kết nối với di sản cổ môi trường, di sản đá.
Di sản về về vũ trụ, va chạm thiên thạch chưa được biết đến nhiều ở vùng Tây Bắc Việt Nam, mặc dù có văn liệu địa chất đã đề cập đến tektile ở vung Bắc Kạn, do vậy khi nghiên cứu xây dựng Công viên địa chất toàn cầu cần chú ý đến loại di sản này.
Di sản mỏ và kinh tế mỏ cũng chưa được biết đến ở vùng Tây Bắc, mặc dù khu vực này tập trung rất nhiều mỏ khoáng cỡ nhỏ là đồng, vàng, sắt, chì-kẽm, nhiều mỏ đã đóng cửa không còn hoạt động, có thể chuyển đổi mục đích, xây dựng thành khu tham quan giới thiệu cho du khách về quá trình địa chất liên quan đến thành tạo mỏ quặng, nâng cao hiểu biết về tự nhiên, qua đó giáo dục cộng đồng bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
Di sản về sự tương tác giữa biển và lục địa cách ngày nay vài ngàn năm cũng hiện diện ở khu vực này, một phần diện tích đã đươc UNESCO công nhận là di sản thiên nhiên thế giới do vậy cần phát triển thêm trong tương lai. Một tiềm năng lớn ỏ giai đoạn hàng triệu năm chưa được biết đến đó là sự tương tác thế nào giữa biển và lục địa? môi trường thành tạo đá vôi là biển nông ven bờ, có các loại đá vôi tuổi từ trước Cambri đến Kreta cho biết bao nhiêu lần khu vực Tây Bắc trong môi trường biển? khi nào nó trở thành lục địa? vấn đề này cần phải được nghiên cứu theo hướng nghiên cứu di sản trong tương lai.
Miền karst Tây Bắc có một tiềm năng rất lớn về di sản địa chất, có thể là nơi du lịch, nghỉ ngơi, chữa bệnh, thưởng ngoạn, thể thao, nghiên cứu khoa học. Do vậy cần thiết lập các tour du lịch hợp lý, thu hút tất cả khách du lịch ở trong nước và Quốc tế. Tour du lịch có thể khép kín đi dài ngày (khoảng 1 tuần) bắt đầu từ Hà Nội - Hòa Bình - Mộc Châu - Điện Biên - Lai Châu - Sìn Hồ - Tam Đường - Sa Pa - Hà Nội. Tour riêng có thể thiết kế đến một trong 7 vùng di sản địa chất đã được trình bày trong bài báo.
Cần sớm nghiên cứu, lựa chọn xây dựng Công viên địa chất toàn cầu ở vùng karst Tây Bắc Việt Nam. Hiện nay khu vực Đông Bắc đã có 2 Công viên địa chất toàn cầu, các công viên này đã chứng tỏ hiệu quả của việc bảo tồn cảnh quan thiên nhiên cũng như phát triển kinh tế-xã hội, việc xây dựng thêm công viên địa chất ở vùng Tây Bắc sẽ là thực sự cần thiết.
Lời cảm ơn: Bài viết này được thực hiện trong khuôn khổ nhiệm vụ NVTX.2021.03.14. “Đặc điểm và tiềm năng di sản địa chất karst khu vực Tây Bắc Việt Nam” do Bộ TN&MT cấp kinh phí, Trung tâm Karst và Di sản địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản chủ trì thực hiện. Tập thể tác giả xin trân trọng cảm ơn!
1Nguyễn Xuân Nam, 1Trần Tân Văn, 1Đỗ Thị Yến Ngọc, 1Nguyễn Đình Tuấn, 1Phạm Minh Hải, 1Lê Anh Phương, 1Phạm Thị Thúy, 1Cao Thị Hường, 1Đoàn Thị Ngọc Huyền, 1Hoàng Xuân Đức, 1Trần Ngọc Yến, 1Dương Thị Thanh Tâm
1Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản
(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng việt III/2021)
Tài liệu tham khảo
|
Overview of geoheritage potentiality in the northwest karst region of Vietnam Nguyen Xuan Nam, Tran Tan Van, Do Thi Yen Ngoc, Nguyen Dinh Tuan Pham Minh Hai, Lê Anh Phương, Pham Thi Thuy, Cao Thi Huong, Đoan Thi Ngoc Huyen, Hoang Xuan Duc, Tran Ngoc Yen, Duong Thị Thanh Tam Vietnam institute of Geoscience and mineral resources Abstract The karst region in northwestern Vietnam occupies an area of 8,190 km2 out of a total of 60,000 km2 of karst area. However, this karst area has not been conserved and sustainably exploited to its potential. The northwest karst is formed by carbonate rocks aged from Cambrian to Triassic, in which limestones of Devonian to Triassic age play a major role in topographic formation with extensive development of positive topography, negative topography with karst. mountains, karst plateau, karst plain in tropical karst condition. Low karst planation surfaces can be considered as a form of young leveled surface, while high karst planation surfaces, or karst plateaus, are ancient leveled surfaces. Nowaday, with the trend of sustainable development, the problem is not only exploiting nature but also preserving nature. There are quite a few models for nature conservation, among them, the most prominent one is a model that both conserves natural resources and develops socio-economic, a Geopark, and connects it with global geopark network. For the purpose of developing Geoparks in Vietnam in general and the Northwest region in particular, the authors have synthesized documents, studied and evaluated geological heritage in the Northwest karst ranges. The research results show that the karst regions have diverse geological heritages such as stratigraphic, paleontological, geomorphological, tectonic, mineral...etc. These geological heritages are likely to meet the criteria for establishing a Geopark of the United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO). The Northwest karst region has great potential to establish a new Geopark in the future. Keywords: Northwest Vietnam, geo-hesitage, karst regions. |
