Địa chất địa mạo phong nha kẻ bàng

ĐỊA CHẤT - ĐỊA MẠO PHONG NHA - KẺ BÀNG Ngày từ đầu kỷ 19, nhiều nhà nghiên cứu hang động học châu Âu tiến hành khảo cứu Phong Nha thừa nhận "Đệ kỳ quan Đông Dương” so sánh ngang hàng với hang động tiếng giới như: Pa Dira (Pháp), Cueva del Drak (Tây Ban Nha) hay Fingal (Scotland) Ngày 5/7/2003 Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng vinh dự UNESCO công nhận Di sản thiên nhiên Thế giới với tiêu chí tự nhiên "là mẫu hình nỗi bật thể thời kỳ phát triển lịch sử Trái đất, chứa đựng chứng sống tiến trình địa chất diễn có ý nghĩa q trình hình thành đặc điểm địa hình địa mạo học" Lịch sử tiến hoá thành tạo địa chất giới cổ sinh, tiến hoá địa mạo đa dạng địa hình gắn liền với lịch sử phát triển vỏ trái đất Trong lịch sử phát triển vỏ trái đất hình thành kiểu cấu trúc đặc trưng tạo nên bình đồ kiến trúc riêng A.E Đovjikov nnk thành lập đồ địa chất 1/500.000 miền Bắc Việt Nam, xếp vùng nghiên cứu vào vùng chuyển động tạo núi Herciny muộn thuộc miền kiến tạo Bắc Việt nam Trong sơ đồ kiến tạo ông, vùng nghiên cứu chủ yếu thuộc đới tướng - cấu trúc Trường Sơn thuộc phần đới tuớng - cấu trúc Hoành Sơn Phong Nha - Kẻ Bàng khu Karst cổ có giá trị Đơng Nam Á Lịch sử phát triển địa chất vùng Phong Nha diễn phức tạp thể tính đa dạng lịch sử phát triển lâu dài vỏ Trái đất Có nhiều loại đá khác : đá sa thạch, đá thạch anh, đá phiến thạch, đá vôi, đá vôi chứa silic, đá macnơ, đá granite, đá granodiorite, đá diorite, đá aplite pegmatite Phong Nha - Kẻ Bàng ngày kết tổng hợp giai đoạn tạo nên bình đồ địa chất đa dạng có mặt thành tạo từ kỷ Ordovician (464 Ma) đến Đệ Tứ ngày Điều minh chứng qua phức hệ hoá thạch cổ sinh phong phú đa dạng loài, giống vừa đại diện cho tuổi địa tầng khác môi trường đa dạng khác nhau: Giai đoạn cuối Kỷ Ordovic - đầu Kỷ Silur (O - S1): vỏ trái đất bị phá vỡ, sụt lún, tạo trầm tích lục nguyên hệ tầng Long Đại Giai đoạn Kỷ Devonian - Cuối Kỷ Devonian (D2 - D3): vỏ trái đất bị sụt lún lần thứ hai, biển mở rộng Các trầm tích tiến hoá thành phần từ cát kết, bột kết đến argilit xen đá vôi Giai đoạn Kỷ Carboniferous – Kỷ Permian (C – P): tạo đá vôi dạng khối, vỏ trái đất bị phá vỡ lần thứ ba tạo thành bồn trũng nông, dạng đẳng thước Giai đoạn Đại Trung sinh Mezozoic (MZ: Trias-T, Jura-J Kreta-K): Giai đoạn tạo núi đại Trung Sinh, khối đá vôi nâng lên khỏi mặt biển, xảy q trình Karst, phong hố bào mịn Giai đoạn Đại Tân sinh Kainozoi (KZ: Paleogen-P, Neogen-N, Đệ Tứ-Q): Tạo núi hang Karst cổ có giá trị cảnh quan đặc trưng địa hình địa mạo đa dạng khu vực với cấp độ cao động Quá trình địa chất nội ngoại sinh xuất từ Kỷ Triasic đến tạo tính đa dạng địa hình địa mạo vùng: - Vùng địa mạo phi karst: Các đỉnh núi thấp, đỉnh núi trịn có thảm thực vật bề mặt, thềm tạo qua q trình mài mịn dọc theo thung lũng song Son song Chày bờ khối núi đá vôi trung tâm - Vùng địa mạo chuyển tiếp, có xen lẫn phức tạp khối núi đá vơi địa hình khác - Vùng địa mạo Karst có đặc trưng karst nhiệt đới cổ hình thành chủ yếu từ Kỷ Mezozoic, dấu hiệu rõ ràng vào Kỷ Cenozoic chiếm khoảng 2/3 khu vực hình thành nên khối núi đá vơi rộng lớn giới (Pierre, 1966) Quá trình tạo núi hình thành karst Đại Trung Sinh (Mezozoi) để lại dấu ấn rõ nét độc đáo "các sông ngầm", "các động khô", "động có bậc thềm", "động treo", "các động giao nhau"…, có quan hệ đến giai đoạn hình thành núi (pha tạo núi) phay (đứt gãy) kiến tạo đại Tân sinh Kainozoi từ Thế Oligocen (cách 36 triệu năm) đến Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng đa dạng cao địa chất: Đá vôi cổ (Paleozoic) với cấu trúc, màu sắc thành phần chất liệu khác nhau: - Đá vôi Kỷ Devonian có màu xám sáng, đá vơi silic có màu đen (ở cửa động Phong Nha động Tối, ) - Đá vôi Kỷ Carboniferous - Permian, chiếm hầu hết khối núi đá vôi, với thành phần CaCO3 chiếm 95% (thành phần đồng nhất) có cấu trúc rộng phân bố liên tục hình thành giai đoạn kiến tạo ổn định - Là khu vực có diện tích đá vơi lớn giới (nếu tính Hin Namno Lào) - Đá vơi có cấu tạo khối phân lớp dày (>1000m), phân bố vùng khí hậu nhiệt đới với rừng rộng thường xanh - Địa hình khối đấ vơi lại nằm thấp khu vực xung quanh cấu tạo đá phi karst Karst mang hình thái nhiệt đới phát triển có liên quan chặt chẽ với chu kỳ kiến tạo: Có cấp độ cao hang động thảm thực vật bề mặt liên quan đến chu kỳ nâng cao kiến tạo: Thế Oligocene; Miocene; Pliocene; thời kỳ sớm Kỷ Pleistocene (Q1); - cuối Kỷ Pleistocene (Q II - III); cuối Kỷ Pleistocene (QIII 2) Sớm - Giữa Holocene (QIV 1-2) Tính đặc trưng Karst vùng so với Karst nước giới Qua so sánh với số karst Châu Âu Vườn quốc gia Pirin (Bulgaria), Vườn quốc gia hồ Plitvice (Croatia), Hang động Skocjan (Slovenia), Vườn quốc gia Yorkshire Dales (Anh) Châu Mỹ Hang động Carlsbad Vườn quốc gia Động Mammoth (Mỹ),…tất vùng lịch sử phát triển chịu ảnh hưởng lớn thời kỳ băng hà đặc biệt đợt băng hà kỷ đệ tứ Dấu ấn thời kỳ băng hà thể rõ dạng địa hình karst mặt Đó đường nét mềm mại khối đá vôi, đường viền Carư, nhiều hồ nước vực hẽm sâu dốc đứng… Phong Nha - Kẻ Bàng vùng karst mang tính chất nhiệt đới ẩm Q trình xói mịn học phân huỷ CaCO3 sông ngầm vùng dường mạnh, thung lũng sông ngầm sông chảy bề mặt hẹp Các dấu mức nước cắt sâu vào khối đá vôi trần động tường động; bãi sỏi, đá, cát hình thành nên bậc "các bãi ngập" dọc theo sơng ngầm; "các bãi bồi hình nón" động nhánh, mang tính đặc trưng karst nhiệt đới Phong Nha - Kẻ Bàng So sánh với karst khác Đông Nam Châu Á Vườn quốc gia Gunnung Mulu (Malaysia), Vườn quốc gia Lorents (Indonesia), đặc trưng khác biệt karst tuổi trẻ hơn, vùng kart chủ yếu phát triển đá vôi thời kỳ Oligocene Đệ Tứ (khoảng 36 Ma), Phong Nha - Kẻ Bàng có tuối đá vôi già từ 377-250 Ma (từ kỷ Devon - Đại Cổ Sinh đến kỷ Permi - Đại Trung Sinh) Cách 36 triệu năm, mà quặng đá vôi hầu hết khu vực Đông Nam Châu Á bắt đầu hình thành Đại Dương trình hình thành động kỳ Oligocene tiếp diễn đất liền qua trình hoạt động làm nâng cao khối đá vôi rộng lớn vùng Phong Nha - Kẻ Bàng tuổi Paleozoic Điều có nghĩa karst đặc trưng Phong Nha - Kẻ Bàng có tuối 36 triệu năm So sánh đặc trưng karst Thái Lan Lào: Các hang động Thái lan phát rtiển vào kỳ Permian với tổng chiều dài khoảng 40 km, khối núi đá vơi Phong Nha - Kẻ Bàng, hang động có tổng chiều dài 80 km (theo liệu Đoàn Nghiên cứu hang động Anh, 1998) Hệ thống hang động Lào phát triển vào thời kỳ Carboniferous - Permian có nối với khối núi đá vôi Phong Nha - Kẻ Bàng chưa điều tra khảo sát đầy đủ Còn khu vực Karst khác phát triển yếu VQG Phong Nha - Kẻ Bàng hoàn toàn khác với khu vực nguyên nhân nằm đai tạo núi trẻ Alpi với Khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa – đặc trưng cho karst nhiệt đới Tính đặc trưng hệ thống hang động Phong Nha - Kẻ Bàng Từ lâu, nhiều nhà thám hiểm, nhà khoa học ngồi nước thăm dị, thám hiểm, khảo sát hệ thống hang động kỳ ảo Phong Nha Nhưng đến đầu thập niên 90 kỷ XX, bí mật Phong Nha mở với ba đợt thám hiểm Hội hang động Hoàng gia Anh (British Cave Research Association) hợp tác với nhà khoa học địa chất Việt Nam (Trường đại học tổng hợp Hà Nội, Trường đại học khoa học tự nhiên thuộc Đại học quốc gia Hà Nội) khảo sát động Phong Nha 27 hang động khác vùng Tháng 4/1994 Howard Limbert, Trưởng đoàn thám hiểm phát biểu: "Phong Nha hang động tiếng Việt Nam hai động đẹp giới" Đến tháng 1/1997, Đoàn khảo sát phát 31 hang với tổng chiều dài gần 100 km - Có sơng ngầm dài (sơng động) - Có khối núi đá vôi liên tục, rộng, sâu rừng nhiệt đới nguyên sinh - Các hang động phát triển khối núi đá vơi từ hình thành nên nhiều hệ thống giao tuổi khác - Có măng đá thạch nhũ đẹp, có nhiều lớp măng đá thạch nhũ xếp chồng lên với độ tuổi khác phản ánh mức động Các tiêu chí đề nghị (và việc thẩm định dựa vào tiêu chí này) Năm 2000, Bộ văn hố Thơng tin Việt Nam lần lập hồ sơ đăng ký di sản thiên nhiên giới cho Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng sở nêu bật tiêu chí (Dựa vào phân loại UNESCO Di sản Thế giới, có 04 tiêu chí): Tiêu chí I - Lịch sử trái đất đặc điểm địa chất; Tiêu chí IV - Đa dạng sinh học loài bị đe dọa.i Tiêu chí (I): Lịch sử trái đất đặc trưng địa chất Vùng Phong Nha - Kẻ Bàng có cấu trúc địa chất phức tạp đa dạng với nếp lồi nếp lõm bản: - Nếp lồi dạng vòm Đồng Hới: dài 10-20 km, rộng - km, nhân có tuổi Cambri, trục có dạng cánh cung lưng quay phía tây nam (mặt lồi đối diện với hướng Đông Tây) - Nếp lồi Đại Đủ: cánh cung dài 20-25 km, rộng 6-7 km, nhân có tuổi Devon sớm - Nếp lồi Đông Phường: dài 20-25 km, rộng - km, nhân có tuổi Devon giữa, trục mở rộng theo hướng Tây Bắc - Tây Nam - Nếp lồi Cao Mại: dài 15-20 km, rộng 2-3 km, nhân có tuổi Devon sớm, trục mở rộng theo hướng Tây Bắc - Tây Nam - Nếp lồi Si Thượng: - Nếp lõm Rào Nậy: Dạng địa hào (nằm bên khu vực di sản - sở khu di sản giới đệ trình ) - Nếp lõm Quy Đạt: dài 20-25 km, rộng 3-4 km nằm hai nếp lồi Si Thượng Cao Mại - Nếp lõm Phong Nha: chạy từ đường 20 lên Thác Dài (Đại) - Nếp lõm Thác Dài - Ma Rai: dài 15-20 km, rộng 5-6 km, nhân đá vôi Carbon Permi - Nếp lõm Trung Thuần: (nằm vùng di sản - sở khu di sản giới đệ trình ) Hệ thống đứt gãy gồm hướng hướng phụ: - Hai hướng Tây Bắc - Đông Nam Đông Bắc - Tây Nam có tuổi cổ trước Ordovic - Silur (cách 505-438 triệu năm) tái hoạt động đại Tân Sinh Kainozoi (cách khoảng 60 triệu năm) Hướng ĐB-TN xuất chủ yếu đại Tân Sinh đóng vai trò định tạo nên hệ thống hang động Phong Nha - Kẻ Bàng - Hai hướng phụ theo vĩ tuyến kinh tuyến Thành phần đa dạng đá cấu trúc địa chất kết trình phát triển địa chất lâu dài mang đặc điểm đặc trưng địa phương toàn cầu với giai đoạn phát triển đặc trưng: - Giai đoạn cuối Kỷ Ordovician - Silurian: Võ trái đất bị phá vỡ (nứt ra) sau sụt lún xuống, tạo trầm tích lục nguyên hệ tầng Long Đại (tạo chất cạn, đá trình hình thành nên Song Long Đại) - Giai đoạn cuối Kỷ Devonian: Võ trái đất lún xuống lần thứ 2, biển mở rộng Các chất lắng cặn hình thành tạo nên loại đá sa thạch, thạch anh, đá sét xen lẫn với đá vôi (Các trầm tích tiến hố thành phần từ cát kết, bột kết đến argilit xen đá vôi) - Giai đoạn Kỷ Carbon - Permi: đá vơi dạng khối hình thành Võ trái đất vùng Phong Nha - Kẻ Bàng bị phá vỡ lần thứ 3, tạo lưu vực cạn có kích thước gần (tạo thành bồn trũng nông, dạng đẳng thước) - Giai đoạn Kỷ Mezozoic (Trias, Jura Creta): khối đá vôi Phong Nha Kẻ Bàng nâng cao lên so với mực nước biển, xảy tượng phong hố karst q trình bóc mịn - Giai đoạn Kainozoic: Núi hệ thống hang động karst cổ Phong Nha - Kẻ Bàng hình thành Các đặc trưng đa dạng địa hình địa mạo chia bậc tiêu biểu: Mức 1.600 - 1.400 m: thềm kiểu Oligoncene Mức 1.000 - 800 m (nằm hướng Tây) 700 - 600 m (nằm hướng Đông): thềm kiểu Miocene Mức 600 - 400 m 300 - 200 m: thềm kiểu Pliocene Mức 100 - 80 m (thềm kiểu Gun - Gian băng Mindel) Mức 80 - 60 m (thềm Mindel - Gian băng Riss) Mức 40 - 25 m, 25 - 15 m ( thềm Riss - Gian băng), 15 - m: thềm kiểu chuyển tiếp Flandrian ... thống hang động Phong Nha - Kẻ Bàng - Hai hướng phụ theo vĩ tuyến kinh tuyến Thành phần đa dạng đá cấu trúc địa chất kết trình phát triển địa chất lâu dài mang đặc điểm đặc trưng địa phương toàn... Carboniferous - Permian có nối với khối núi đá vôi Phong Nha - Kẻ Bàng chưa điều tra khảo sát đầy đủ Còn khu vực Karst khác phát triển yếu VQG Phong Nha - Kẻ Bàng hoàn toàn khác với khu vực nguyên nhân... động Phong Nha - Kẻ Bàng Từ lâu, nhiều nhà thám hiểm, nhà khoa học ngồi nước thăm dị, thám hiểm, khảo sát hệ thống hang động kỳ ảo Phong Nha Nhưng đến đầu thập niên 90 kỷ XX, bí mật Phong Nha