1. 6 3 Những Bãi tắm trờn Vịnh Hạ Long
1.7.2 Giỏ trị địa chất
Nếu giỏ trị cảnh quan tự nhiờn tuyệt vời dễ thấy đó tụn vinh khu di sản, phản ỏnh hỡnh thể và màu sắc của một viờn ngọc quý, thỡ giỏ trị địa chất cần được xem như là cấu trỳc và chất liệu tạo nờn viờn ngọc ấy.
Vịnh Hạ Long với đặc trưng cơ bản trải qua 1000 năm là biển lấn mở rộng vịnh, xúi lở mạnh cỏc bói bằng sỳ vẹt, nước Vịnh trong hơn, mặn hơn và san hụ phỏt triển. Quỏ trỡnh ăn mũn của nước biển tớch cực tạo nờn cỏc ngấn sõu làm tăng thờm vẻ đẹp kỳ dị độc đỏo của địa tầng Caxtơ. Vịnh Hạ Long hiện đại ra đời là kết quả của quỏ trỡnh tiến hoỏ địa chất lõu dài với sự tổng hợp của nhiều yếu tố sự kiện, trong đú nổi bật nhất là sự hỡnh thành tầng đỏ vụi dày trờn 1000 m vào cỏc kỷ Cỏc bon – Pộcmi (340 – 240 triệu năm trước), sự hỡnh thành bồn trũng Hạ Long vào kỷ Neogen (26 – 10 triệu năm trước). Quỏ trỡnh Caxtơ hỡnh thành đồng bằng đỏ vụi tớch cực nhất vào kỷ Đệ tứ Pleixtoxen (2 triệu – 11. 000 năm) và biển tiến vào kỷ Holoxen
mà cũn đến với một bảo tàng địa chất quý giỏ được gỡn giữ ngoài trời đến 300 triệu năm. Những hang động khụng chỉ là những lõu đài của tạo hoỏ mà cũn là bằng chứng sinh động về quỏ trỡnh xõm thực của mực nước biển qua cỏc kỷ địa chất.
Dải ven bờ và trong lũng Vịnh Hạ Long chứa đựng nhiều hệ tầng trầm tớch thành phần Cỏcbonat và lục nguyờn với nhiều di tớch cổ sinh vật dưới dạng hoỏ thạch, trong đú cú cỏc ngành, động thực vật đó bị biến mất trờn Trỏi Đất. Lịch sử địa chất lõu dài của Vinh Hạ Long được biết ớt nhất trờn 500 triệu năm với những hoàn cảnh cổ địa lý rất khỏc nhau. Khu vực Vịnh Hạ Long đó từng là biển sõu vào cỏc kỷ Odovic – Silua (khoảng 500 – 410 triệu năm trước), là biển nụng vào cỏc kỷ Cacbon – Pecmi (khoảng 340 – 250 triệu năm trước), biển ven bờ vào cuối kỷ Paleogen – đầu kỷ Neogen (khoảng 26 – 20 triệu năm trước) và trải qua một số lần biển lấn trong kỷ Nhõn sinh (khoảng 2 triệu năm qua). Vào đầu kỷ Cambri (570 – 500 triệu năm trước), vịnh Hạ Long cơ bản vẫn là vựng lục địa nổi cao, chịu cỏc quỏ trỡnh rửa trụi búc mũn. Đến cuối kỷ Cambri vựng này bị nhấn chỡm, từ đú Hạ Long mới thành vịnh. Trong thời gian cỏc kỷ Ođovic và Silua (500 – 400 triệu năm trước), khu vực Hạ Long và Đụng Bắc Việt Nam cơ bản là vựng biển sõu nằm trong chế độ hoạt động địa mỏng tớch cực, đỏy biển cú lỳc liờn tục hạ thấp, cú lỳc được bồi tụ bằng trầm tớch của địa tầng Cụ Tụ cú cấu tạo phõn nhịp dày trờn 2000 m chứa nhiều hoỏ thạch bỳt đỏ.
Vào cuối kỷ Silua, khu vực này trải qua pha chuyển động nghịch đảo tạo sơn biến vựng biển sõu trở thành vựng nỳi uốn nếp. Từ cuối Silua và trong kỷ Đờ – vụn (420 – 340 triệu năm trước), khu vực vịnh Hạ Long là một vựng nỳi chịu quỏ trỡnh xõm thực búc mũn mạnh mẽ trong điều kiện khụ núng, Hạ Long là một phần của lục địa Katania rộng lớn bao trựm lờn gần toàn bộ khu vực biển Đụng và thềm lục địa Trung Quốc ngày nay. Vào cuối kỷ Đờ – vụn, do ảnh hưởng của chuyển động kiến tạo Haxini, khu vực Hạ Long và cả vựng Đụng Bắc bị nõng lờn cao và mụi trường biển hoàn toàn biến mất. Sang giai đoạn cổ sinh muộn, (kỷ Cỏc bon và Pộc mi) kộo dài từ 340 – 240 triệu năm trước, chế độ biển nụng ấm được thiết lập trở lại kộo dài suốt kỷ Cỏc bon và gần hết kỷ Pộcmi. Chế độ biển nụng đú tồn tại hàng
trăm triệu năm đó tớch tụ nờn tạo thành đỏ vụi cú nguồn gốc húa học và sinh vật với hệ tầng Cỏt Bà cú tuổi Cỏc bon sớm dày 450 m và hệ tầng Quang Hanh cú tuổi Cỏc bon trung, Pộcmi sớm dày 750 m, hai hệ tầng này chiếm ưu thế tuyệt đối trờn hàng trăm đảo của vịnh Hạ Long.
Sang thời nguyờn đại Tõn Sinh (67 triệu năm trước), vịnh Hạ Long tồn tại trong mụi trường lục địa nỳi cao do ảnh hưởng của cỏc pha tạo sơn mạnh mẽ. Vào nửa Paleogen, chuyển động nõng dần và ổn định, quỏ trỡnh xõm thực bắt đầu mạnh mẽ. Sau một thời gian búc mũn hàng triệu năm, một dạng địa hỡnh bỏn bỡnh nguyờn hỡnh thành, quỏ trỡnh xõm thực mạnh mẽ đó chia cắt dần bề mặt này thành cỏc mảng cú độ cao tương ứng với cỏc đỉnh nỳi bõy giờ.
Sang kỷ Đệ Tứ, nhất là từ giữa kỷ Neogen, quỏ trỡnh xõm thực Caxtơ hoà tan đỏ vụi phỏt triển mạnh mẽ ở vựng nỳi đỏ vụi Hạ Long. Cỏc đảo đỏ vụi trờn vịnh hiện nay, bản chất là những nỳi sút trờn bề mặt đồng bằng Caxtơ bị biển tiến kỷ Holoxen làm chỡm ngập. Thời kỳ Pleixtoxen là thời gian chủ yếu tạo nờn hệ thống cỏc hang động nổi tiếng ở vịnh Hạ Long, chỳng thường tập trung ở cỏc độ cao 10; 15; 20; 25; 60 m. Ban đầu, nước mưa chảy theo những khe nứt vỡ của đỏ vụi được tạo ra do cỏc chuyển động kiến tạo phỏt sinh đứt góy. Quỏ trỡnh ăn mũn hoỏ học do nước mưa ngày càng mở rộng cỏc khoảng trống khe nứt để hỡnh thành nờn cỏc hang động. Cỏc hang động phổ biến cú tuổi khoảng Pleixtoxen giữa và muộn (70. 000 – 11. 000 năm trước) vỡ cỏch đõy khoảng 2 – 3 vạn năm trước biển đó tiến vào khu vực Hạ Long và hỡnh thành nờn vịnh Hạ Long cổ xưa.
Thời gian Holoxen, từ 11. 000 đến 7. 000 năm trước, biển đang dõng nhanh ngoài xa nhưng Hạ Long vẫn là vựng lục địa. Từ 7. 000 đến 4. 000 năm trước, biển tiến Holoxen mở rộng cực đại và vịnh Hạ Long chớnh thức hỡnh thành. Cỏch đõy 4000 – 3000 năm trước, sang thời kỳ biển lựi khu vực này xuất hiện nền văn hoỏ Hạ Long. Vào đầu Holoxen muộn, mực nước biển nõng cao trở lại, tỏi lập lại vịnh Hạ Long trờn nền đầm lầy kờnh lạch nhưng hẹp hơn trước. Tạo nờn những ngấn
nước trờn vỏch đỏ như ngày nay. Vào giữa Holoxen muộn, vịnh Hạ Long tiếp tục tồn tại nhưng bị thu hẹp dần lại.
Xen kẽ với cỏc thời kỳ biển tồn tại là cỏc thời kỳ lục địa. Vịnh Hạ Long đó trải qua những thời kỳ cổ địa lý rất đặc biệt. Kỷ Cacbon (340 – 285 triệu năm trước) là thời gian núng ẩm của Trỏi Đất, phỏt triển mụi trường đầm lầy thực vật thuận lợi cho hỡnh thành cỏc bể than đỏ khổng lồ ở Chõu Âu thỡ ở Vịnh Hạ Long lại là vựng biển nụng, khớ hậu khụ núng để hỡnh thành nờn tầng đỏ vụi dày. Trỏi lại, vào kỷ Trias (240 – 195 triệu năm trước) khi Trỏi Đất núi chung, Chõu Âu núi riờng cú khớ hậu khụ núng thỡ khu vực Vịnh Hạ Long là những đầm lầy ẩm ướt với những cỏnh rừng tuế, dương xỉ khổng lồ tớch tụ nhiều thế hệ, … Vịnh Hạ Long ngày nay mới được hỡnh thành trong 7 – 8 nghỡn năm qua. Do vậy, Vịnh Hạ Long mang nhiều giỏ trị quý cho khoa học địa chất kỷ Nhõn sinh và địa chất biển.
Hang động Vịnh Hạ Long hết sức phong phỳ, đa dạng và thuộc về ba nhúm chớnh:
Nhúm thứ nhất: Là di tớch của cỏc hang ngầm cổ (old phreatic caves), tiờu biểu là cỏc hang Sửng Sốt, động Tam Cung, động Lõu Đài, động Thiờn Cung, hang Đầu Gỗ, động Hoàng Long và động Thiờn Long. Cỏc hang động này phần lớn là những lối thụng thoỏt nước từ cỏc phễu Karst của cỏc hang ngầm cổ được tạo ra dưới mặt đất. Ngày nay, chỳng nằm ở những độ cao rất khỏc nhau, cú lối đi dốc và khoảng chờnh vờnh đỏng kể. Hang Sửng Sốt ở đảo Bồ Hũn cú lối thụng rộng, cao hơn 10 m và hạ thấp dần về phớa nam, động Tam Cung là một hang khe nứt ngầm lớn, gồm ba ngăn chờnh cao 20 m phỏt triển theo phõn lớp đỏ vụi. Động Lõu Đài ở đảo Cổ Ngựa là một phức hợp cỏc lối thụng dài 300m. Động Thiờn Cung và hang Đầu Gỗ là di tớch của cựng một hang cổ nằm ở khoảng độ cao 20 – 50m, trong đú, Thiờn Cung là một ngăn lớn dài hơn 100m được cỏc vỏch nhũ đỏ chia thành cỏc ngăn nhỏ, cũn Đầu Gỗ là một đường hầm lớn hạ thấp dọc theo một hệ thống khe nứt.
Nhúm thứ hai: Gồm cỏc hang nền Karst cổ (Karstic foot caves) tiờu biểu là cỏc hang: Trinh Nữ, Bồ Nõu, Tiờn ễng, Hang Trống... , cỏc hang nền cổ được thành tạo khi quỏ trỡnh karstơ đạt đến xõm thực mở rộng ngang tại mức cơ sở và cú thể đúng vai trũ thoỏt nước từ hệ thống hang ngầm lớn hơn trong lũng khối đỏ vụi. Chỳng cú lối thụng gần như nằm ngang và thường cú quan hệ với cỏc thềm bào mũn đỏ hoặc thềm tớch tụ nằm ngang mực cơ sở. Trinh Nữ là hang nền lớn nhất ở Vịnh Hạ Long, cú trần cao 12 m trờn mực biển, dài 80 m và được phỏt triển qua nhiều giai đoạn. Bồ Nõu cũng là một hang nằm ngang dài 70 m xen với nhiều nhũ đỏ cổ, cắt ngang qua một lớp đỏ vụi cú gúc dốc 250. ở cỏc hang nền cổ đụi khi gặp cỏc lớp trầm tớch sột và cỏc lớp vỏ hầu hà kết tụ ở độ cao khoảng 6 m.
Nhúm thứ ba: Gồm cỏc hàm ếch biển (marine notch caves), là điểm nổi bật
của Karst ở Vịnh Hạ Long. Quỏ trỡnh hũa tan vào nước biển được tăng cường nhờ hoạt động của súng và thủy triều đó tạo nờn cỏc hàm ếch biển. Trong những điều kiện thuận lợi, hàm ếch được khoột sõu thành hang nhỏ, thậm chớ xuyờn qua cỏc khối nỳi đỏ vụi thành hang luồn nổi với cỏc hồ nước, hoặc vụng nước biển. Đặc trưng của cỏc hang hàm ếch biển là cú một mỏi trần nằm ngang, khỏ phẳng, cắt ngang qua khối đỏ vụi. Cỏc hang hàm ếch biển khụng chỉ đơn thuần được tạo ra ở mực nước biển hiện tại, mà cũn liờn quan đến cỏc mực biển cổ dao động trong biển tiến Holoxen, thậm chớ với mực biển cổ Pleitoxen. Nhiều hang hàm ếch biển ở khu hồ Ba Hầm là một mẫu hỡnh tiờu biểu. Đú là một tổ hợp 3 hang thụng 3 hồ nước mặn với nhau và thụng qua biển về phớa Đụng Bắc. Hang ngoài cựng dài 150m, rộng 10m, trần cao ớt nhất 1,5 m khi triều thấp và phần giữa bị tối sẫm do hang bị uốn cong. Hang Luồn ở đảo Bồ Hũn chỉ dài 50 m nhưng cú mỏi trần cỏch mực triều cao khoảng 2m, cú một khối nhũ đỏ buụng xuống từ mỏi trần phẳng, bị cắt cụt tại mức triều cao hiện nay, rừ ràng là được phỏt triển kế thừa qua nhiều giai đoạn.
Cảnh quan Karst ở Vịnh Hạ Long cú ý nghĩa quốc tế và cú tớnh nền tảng cho khoa học địa mạo. Cỏc thỏp Karst kiểu Phong Linh phổ biến ở vịnh Hạ Long là hỡnh thỏi phỏt triển tận cựng của cảnh quan đỏ vụi. Vịnh cú đủ tất cả cỏc cấp bậc của địa hỡnh Karst, cú một loạt cỏc hang động đang hoạt động và di tớch cỏc hang
động cổ. Nếu so sỏnh về độ cao, độ dốc và số lượng cỏc thỏp đỏ vụi thỡ Vịnh Hạ Long đứng thứ hai sau vựng Yangshuo ở Quảng Tõy (Trung Quốc). Nhưng thờm vào đú, biển ngập và xõm thực biển đó khắc họa những đặc điểm mới cho địa mạo Karst và làm cho Hạ Long trở thành độc nhất vụ nhị trờn thế giới. Cũng cú một số khu vực thỏp Karst bị biển lấn, tiờu biểu là ở bờ tõy Thỏi Lan, nhưng khụng cú nơi nào sỏnh được với Vịnh Hạ Long về qui mụ của cỏc thỏp chỡm ngập nước biển.
Giỏ trị phỏt triển du lịch của khu di sản Vịnh Hạ Long ngày càng được khẳng định, trong đú cú đúng gúp của yếu tố tài nguyờn địa chất. Tuy nhiờn, sức hấp dẫn đối với du lịch cũn lớn hơn nhiều, nếu giỏ trị chiều sõu địa chất học được khai thỏc phục vụ du khỏch. Những giỏ trị địa chất nếu được trỡnh bày dễ hiểu, cú hệ thống theo lộ trỡnh thỡ du khỏch khụng chỉ cảm nhận được vẻ đẹp tuyệt vời của cảnh quan tự nhiờn bờn ngoài mà cũn cảm thụ được những giỏ trị khoa học theo chiều sõu của khu di sản, hiểu được những biến cố vĩ đại của lịch sử địa chất, cấu trỳc, thành phần vật chất, đặc điểm hỡnh thành, phỏt triển và loại hỡnh, thứ bậc của cỏc hỡnh thể, vật thể địa chất Vịnh.