Giá trị địa chất và địa mạo của Vịnh Hạ Long

Được biết đến là một trong bảy kỳ quan thiên nhiên thế giới với nhiều giá trị ngoại hạng, Vịnh Hạ Long được UNESCO công nhận lần đầu tiên là di sản thiên nhiên thế giới (1994) chỉ dựa trên giá trị thẩm mỹ nổi bật của nó. Vẻ đẹp và giá trị thẩm mỹ của cảnh quan thiên nhiên Vịnh phản ánh hình dáng và màu sắc của các đảo đá vôi. Tuy nhiên, chính cấu trúc địa chất và địa mạo của vịnh mới tạo nên vẻ đẹp mỹ miều đó. Do đó những giá trị nổi bật về địa chất và địa mạo Vịnh Hạ Long cần được bảo tồn vì lợi ích của thế hệ mai sau. Bài viết này sẽ giúp bạn đọc có cái nhìn rõ hơn về những giá trị này.

Quá trình hình thành địa chất của Vịnh Hạ Long

Vịnh Hạ Long, khu vực gần bờ biển và các khu vực lân cận của Vịnh được hình thành từ những tầng đá vôi và trầm tích dạng mảnh dày đặc, có niên đại từ thời cổ đại đến ngày nay. Đây là bức tranh khắc sâu quá trình địa chất xảy ra hàng trăm triệu năm trước. Trong suốt thời gian này, trong khi màu sắc, thành phần và kiến trúc của các tầng đá vôi được hình thành, những di tích hóa thạch đã được bảo tồn giữa các lớp. Những điều này, cùng với bản chất của các trầm tích, góp phần tạo nên một hồ sơ khoa học về khu vực.

Nhiều đá trầm tích chứa chứa  tàn tích và dấu vết của thực vật và động vật cổ xưa ở nhiều hình thức khác nhau, bao gồm cả những loài đã tuyệt chủng từ hàng triệu năm trước. Điều này để lại một kho thông tin phong phú về quá trình tiến hóa và phát triển của sự sống trên Trái đất.

Trong cấu trúc địa chất, Vịnh Hạ Long nằm trong Vùng Duyên Hải thuộc cấu trúc Caledonia-Katasia, đã chịu ảnh hưởng của sự chuyển động núi lửa vào đầu kỷ Đại Cổ Sinh. Trên nền uốn nếp Caledonide, kiến tạo Indosinian vào cuối kỷ Tam Điệp (Trias) đã tạo ra các đứt gãy khối và lớp trầm tích chứa than cốc (antraxit ) được lắng đọng. Hệ thống đứt gãy sâu theo chiều vĩ độ nổi tiếng của Việt Nam đã phát triển trong vùng này. Chuỗi các chuyển động này cũng tạo ra các trũng Cửa Lục và Hạ Long, sau đó bị nhấn chìm. Dấu tích của các quá trình  vận động cũ và gần đây được thể hiện rõ ràng ở khu vực Vịnh Hạ Long trong sự biến dạng mạnh mẽ của các lớp trầm tích như các nếp gấp nhẹ và ngược, các đứt gãy thuận và nghịch với vành đai kiến tạo  Breccia Chúng là những tác phẩm điêu khắc sống động của thiên nhiên được bảo tồn trên những vách đá vôi

Vịnh Hạ Long có lịch sử hình thành địa chất lâu đời với các môi trường cổ địa lý khác nhau bắt đầu từ gần 570 triệu năm trước. Giữa kỷ Ordovician và Silua (500 đến 410 triệu năm trước), khu vực này là biển sâu. Sau đó, giữa kỷ Than đá và kỷ Pêmi (340 đến 250 triệu năm trước), khu vực này rơi vào môi trường biển nông. Vào cuối kỷ Paleogen (kỷ Cổ Cận) và đầu kỷ Neogen (kỷ Tân Cận), từ 26 đến 20 triệu năm trước, vùng biển này đã trở thành một phần của đồng bằng ven biển rộng lớn. Khu vực này đã bị ngập nước biển nhiều lần trong Kỷ Đệ tứ, trong suốt 2 triệu năm qua. Vịnh Hạ Long hiện tại được hình thành khoảng 7 hoặc 8 nghìn năm trước do sự xâm lấn của biển trong quá trình tiến hóa trầm tích Holocen bắt đầu vào khoảng 17-18 nghìn năm trước 

Lịch sử địa chất vịnh Hạ Long bao gồm ba thời kỳ tạo sơn chính. Đầu tiên là hình thành sơn ngoại địa máng Caledonide vào cuối thời kỳ Silur, khoảng 410 triệu năm trước. Thứ hai là sự hình thành nền tảng Indosinide vào cuối kỷ Triassic, khoảng 200 triệu năm trước. Quá trình tạo sơn Alpide cuối cùng vào cuối kỷ Paleogen, khoảng 30 triệu năm trước đã tạo ra sự phân biệt Địa lũy (Horst) và vùng trũng địa hào, là cơ sở hình thành Vịnh Hạ Long sau này. Tồn tại hai môi trường cổ địa lý nổi bật ở khu vực Vịnh Hạ Long. Thời kỳ Carbon, từ 340 đến 285 triệu năm trước, là thời kỳ ấm áp trên khắp hành tinh khi những đầm lầy khổng lồ tạo ra các bể than lớn ở Châu Âu và Châu Mỹ. Ở Vịnh Hạ Long, trầm tích cacbonat được lắng đọng ở vùng biển nông trong điều kiện khô nóng, dần dần hình thành các lớp đá vôi dày. Trong suốt khoảng thời gian hàng trăm triệu năm, đáy biển dần bị lún xuống khiến đá vôi dưới vùng biển nông tích tụ thành lớp dày, cuối cùng đạt độ dày 1.200m, tạo điều kiện hình thành cảnh quan núi đá vôi đặc trưng. Ngược lại, trong kỷ Triassic cách đây từ 240 đến 195 triệu năm trước, khi phần lớn thế giới đang trải qua điều kiện khí hậu khô nóng thì vùng Hạ Long lại có khí hậu nóng ẩm. Dấu tích mục nát của những khu rừng dương xỉ khổng lồ là cơ sở của các mỏ than trong khu vực.

2. Giá trị địa chất và kỷ Đệ Tứ

Khu vực Vịnh Hạ Long mang nhiều đặc điểm quý giá của thời kỳ Đệ Tứ. Các lớp trầm tích Đệ Tứ, đáy biển có bề mặt bằng phẳng giúp bảo tồn các dòng sông cổ, hệ thống hang động và sự lắng đọng trầm tích. dấu vết hoạt động biển cổ tạo thành các hõm đặc trưng là bằng chứng quan trọng của các sự kiện, quá trình địa chất diễn ra vào thời kỳ con người sinh sống trên trái đất. Đặc biệt từ kỷ Holocene, cách đây khoảng 11.000 năm khi con người hiện đại, thông minh phát triển, Vịnh Hạ Long có nhiều bằng chứng khảo cổ học kết nối sự biến đổi mực nước biển với sự phát triển của các nền văn hóa cổ như văn hóa Soi Nhụ, văn hóa Hạ Long. Đáng tiếc là khía cạnh này vẫn chưa được nghiên cứu hay đánh giá chi tiết. Về mặt địa chất biển, Hạ Long được ghi nhận là một bể trầm tích hiện đại, một vịnh được tạo nên bởi hệ thống đảo chắn. Vịnh có dòng thủy triều mạnh nhưng sóng yếu. Trong môi trường kiềm, quá trình bào mòn hóa học của canxi cacbonat diễn ra nhanh chóng, tạo ra các hõm biển rộng, có hình dạng kỳ lạ. Đây dường như là một quá trình tích cực liên quan đến lượng CO2 được cung cấp từ quá trình hô hấp của tảo và thực vật sống ở Vịnh Hạ Long

3. Giá trị địa mạo Karst

Trong Vịnh Hạ Long, những hang động chính có thể tiếp cận là những lối đi cổ tồn tại từ thời điểm Karst đang phát triển mặc dù nó có nhiều giai đoạn khác nhau của fengcong và fenglin. Ba loại hang động chính có thể được nhận biết ở các đảo đá vôi 

1- Tàn tích hang ngầm cổ
2- Các hang chân karstic cổ
3- Các hang hàm ếch (hõm biển)

Nhóm hang động đầu tiên là Tàn tích hang ngầm cổ bao gồm hang Sửng Sốt, Tam Cung, Lầu Đại, Thiên Cung, Đầu Gỗ, Hoàng Long, Thiên Long. Ngày nay, những hang động này nằm ở nhiều độ cao khác nhau. Hang Sửng Sốt, nằm trên đảo Bò Hòn. Từ các buồng lối vào bị cắt cụt trên mỏm vách đá cao, một lối đi cao và rộng hơn 10 m đi xuống phía nam. Tam Cung là một hang động có khe nứt lớn phát triển trên mặt phẳng nền của đá vôi chia hang nứt thành ba khoang. Thiên Cung và Đầu Gỗ là tàn tích của cùng một hệ thống hang động cũ. Cả hai đều ở phía bắc đảo Đầu Gỗ ở độ cao từ 20 đến 50 m so với mực nước biển. Thiên Cung có một gian lớn dài hơn 100m, bị chặn ở hai đầu và gần như bị chia cắt thành các gian nhỏ hơn bởi bức tường thạch nhũ và măng đá khổng lồ. Còn hang Đầu Gỗ có một đường hầm lớn duy nhất đi xuống dọc theo một loạt các vết nứt lớn dẫn đến một chỗ tắc nghẽn lớn.

Nhóm hang động thứ hai là các hang chân núi karstic cổ, bao gồm các hang như Trinh Lư, Bồ Nâu, Tiên Ông. Các hang chân là một đặc điểm phổ biến của cảnh quan karst đã đạt đến giai đoạn cắt xén ngang rộng rãi ở mức cơ bản. Chúng có thể mở rộng trở lại các hang động mê cung của các hang suối chảy ra từ hệ thống hang động lớn hơn trong đá vôi. Chúng được phân biệt bởi các yếu tố chính trong lối đi của chúng gần với mặt ngang và thường liên quan đến các bậc thang bị bóc mòn hoặc tích tụ ở các nền cũ. Hang Trinh Nữ là một trong những hang chân lớn hơn ở Vịnh Hạ Long với trần hang cao khoảng 12m so với mực nước biển và dài khoảng 80m, được phát triển qua nhiều giai đoạn. Hang Bồ Nâu là hang nằm ngang chứa các trầm tích thạch nhũ cũ, cắt ngang mặt phẳng đáy nghiêng 25º

Nhóm thứ ba là hang hàm ếch là nét đặc biệt của karst  Vịnh Hạ Long. Quá trình hòa tan của nước biển tác động lên đá vôi và sự xói mòn do tác động của sóng tạo thành các hàm ếch ở chân vách đá. Trong điều kiện thuận lợi, sự hòa tan của đá vôi cho phép các vách đá được đào sâu dần và mở rộng thành các hang động. Đặc điểm nổi bật của hang hàm ếch là trần hang hoàn toàn bằng phẳng và nằm ngang cắt xuyên qua lớp đá vôi. Một số hang hàm ếch không được hình thành ở mực nước biển hiện tại mà là mực nước biển cũ liên quan đến sự thay đổi mực nước biển trong quá trình tiến Holocene, thậm chí đến mực nước ở kỷ Pleistocen. Một số trong số đó đã bảo tồn được sự phát triển của hang chân karsti trong môi trường đất liền hoặc bảo tồn tàn tích của các hang động ngầm cổ . Một trong những đặc điểm khác thường nhất của Vịnh Hạ Long là nhóm hồ Ba Hầm gồm các hồ ẩn và đường hầm nối liền – hàm ếch ở đảo Đầu Bê. Từ vách đá của đảo xuất hiện một hang động hàm ếch cao 10m so với mặt nước, uốn lượn gần như tối đen, kéo dài khoảng 150m đến Hồ 1. Hang Luồn nằm trên đảo Bồ Hòn, kéo dài 50m đến một hồ thủy triều khép kín. Nó có một thạch nhũ khổng lồ rủ xuống 2m và bị cắt cụt theo mực nước thủy triều hiện đại. Nó đã trải qua nhiều giai đoạn hình thành

Cảnh quan karst của Vịnh Hạ Long có ý nghĩa mang tầm quốc tế và có tầm quan trọng nền tảng đối với khoa học địa mạo. Karst Fenglin, loại hình hiện diện ở phần lớn Vịnh Hạ Long, là dạng phát triển cảnh quan đá vôi khắc nghiệt nhất. Nếu so sánh rộng rãi các cảnh quan karst này về chiều cao, độ dốc và số lượng núi đá vôi thì Vịnh Hạ Long có lẽ đứng thứ hai trên toàn thế giới chỉ sau Yangshou, Trung Quốc. Tuy nhiên, Vịnh Hạ Long cũng bị biển xâm lấn nên địa mạo của vùng đất đá vôi và đất liền ít nhất một phần là hậu quả của xói mòn biển. Sự xâm lấn của biển đã tạo nên sự khác biệt cho Vịnh Hạ Long và khiến nó trở nên độc nhất trên thế giới. Còn có những khu vực núi đá vôi chìm bị biển xâm lấn nhưng không nơi nào rộng lớn bằng Vịnh Hạ Long

4. Tài nguyên khoáng sản và các giá trị khác

Không thể bỏ qua giá trị của tài nguyên khoáng sản của Vịnh Hạ Long, mặc dù việc khai thác chúng là một vấn đề khác cần được xem xét liên quan đến bảo tồn và phát triển. Ở khu vực Hạ Long có trữ lượng đá vôi khổng lồ lên tới hàng trăm triệu tấn với hàm lượng canxi cacbonat từ 96% đến 100%. Việc bảo tồn khu vực này cũng phải xem xét việc giữ gìn khối cacbonat lớn này. Sự hình thành đá vôi cũng có các lớp silica đen rắn, rất quan trọng đối với vật liệu nghệ thuật. Các mỏ than Hòn Gai là than antraxit chất lượng cao, có nhiệt trị từ 7000 đến 8400 Kcal/kg, hàm lượng tro từ 1,2% đến 1,5% và hàm lượng lưu huỳnh từ 0,2% đến 1,2. %.