Bái Tử Long – Minh chứng về quá trình tiến hoá Karst nhiệt đới
Vịnh Bái Tử Long nằm ở phía Đông Bắc của vịnh Hạ Long - Di sản thiên nhiên thế giới, không chỉ là một danh thắng kỳ vĩ mà còn là một kho lưu trữ địa chất khổng lồ. Trong khi vịnh Hạ Long đã trở thành biểu tượng toàn cầu, Bái Tử Long đang dần khẳng định vị thế riêng biệt, nơi lưu giữ nguyên vẹn và đầy đủ nhất các giai đoạn tiến hóa của địa hình karst nhiệt đới ẩm, một chỉnh thể địa chất có giá trị khoa học độc lập, lưu giữ đầy đủ các dấu ấn tiến hóa của vỏ Trái Đất dựa trên nền tảng tiến hóa địa chất kéo dài hàng trăm triệu năm.
Hệ thống đảo thuộc vịnh Hạ Long, Bái Tử Long và các quần đảo lân cận như Cô Tô, Ngọc Vừng, Quan Lạn, Trà Bản, Cát Bà… là phần nổi của cánh cung Hạ Long ngập chìm dưới biển. Nơi đây thực chất là một cánh đồng karst rộng lớn bị chìm ngập dưới biển vào giai đoạn cuối cùng của lịch sử địa chất - kỷ Đệ Tứ. Lịch sử địa chất vịnh Hạ Long - vịnh Bái tử Long được biết đến cách ngày nay khoảng 500 triệu năm với những hoàn cảnh cổ địa lý hết sức khác nhau.
Giai đoạn hình thành nền móng từ kỷ Odovic đến kỷ Carbon - Permi (500 - 240 triệu năm trước): khu vực này cơ bản là một vùng biển sâu, rộng với phần đáy biển liên tục hạ thấp, lún sâu và được bồi tụ bằng trầm tích hoá thạch. Trải qua quá trình xâm thực bóc mòn mạnh mẽ trong điều kiện khô nóng, các pha chuyển động nghịch đảo tạo sơn Caledoni và chuyển động kiến tạo Hecxini, vùng biển sâu này biến thành một vùng núi uốn nếp và môi trường biển hoàn toàn biến mất. Sau đó, chế độ biển nông được thiết lập trở lại cũng chính là thời kỳ tích tụ nên hai thành tạo đá có nguồn gốc hoá học và sinh vật là hệ tầng Cát Bà và hệ tầng Quang Hanh. Chính hai hệ tầng đá vôi dày 1.200m này là nền móng, chất liệu ban đầu để hình thành lên khu vực vịnh Hạ Long - Bái Tử Long sau này.
Giai đoạn nâng cao và tạo hình từ kỷ Trias đến Kỷ Paleogen (240 - 26 triệu năm trước): Các vận động tạo núi Indosini và Alpi đã tác động sâu sắc đến vùng biển nông này, đẩy khu vực này lên cao và biến thành lục địa, chịu quá trình phong hoá, bóc mòn. Sau đó trải qua các quá trình biển tiến, biển thoái, xâm thực, bào mòn, chuyển động kiến tạo đã chia cắt bề mặt vịnh thành từng mảng lớn có độ cao tương ứng với các đỉnh núi ngày nay và hình thành lên hàng ngàn đảo đá vôi với những sườn đá dốc đứng, bề mặt sắc nhọn, nứt nẻ, bị uốn nếp, phân phiến, phân lớp ngang và xiên chéo.
Giai đoạn tạo hang động và cảnh quan Karst từ kỷ Neogen đến Kỷ Đệ Tứ (26 triệu năm trước – 02 triệu năm trước): Thời kỳ này, các chuyển động kiến tạo yếu dần và ổn định, khí hậu nóng ẩm mưa nhiều thuận lợi cho quá trình Karst phát triển tạo thành cánh đồng Karst đá vôi rộng lớn và địa hình Carư (đá tai mèo). Các đảo đá vôi trên vịnh Hạ Long và vịnh Bái Tử Long bản chất là những núi sót trên bề mặt đồng bằng Karst bị biển tiến làm ngập chìm, tạo nên cảnh quan ngày nay… Các chuyển động kiến tạo trước đó đã hình thành các khe nứt và đường đứt gãy tạo thuận lợi cho nước mưa bào mòn, rửa trôi và ngày càng mở rộng, các dòng suối ngầm tạo thành các hang động sâu rộng, các chuyển động tân kiến tạo chậm chạp và nâng nền hang động lên như ngày nay. Cuối cùng, nước biển dâng cao làm ngập chìm các đồng bằng thấp, biến các đỉnh núi còn sót lại thành hàng ngàn đảo đá nhấp nhô trên mặt biển như hiện tại.
Vịnh Bái Tử Long cũng là kho lưu trữ địa chất bao gồm các hệ tầng trầm tích có nguồn gốc lục địa và cacbonat, có niên đại từ 340 triệu năm trước cho đến ngày nay. Điểm độc đáo nhất tại đây chính là quá trình tiến hóa karst diễn ra vô cùng đầy đủ qua khoảng 20 triệu năm. Quá trình tiến hóa 5 giai đoạn: giai đoạn từ đồng bằng cổ, phát triển phễu karst, hình thành cụm đồi hình chóp/nón, phát triển thành các tháp đá vách đứng và cuối cùng là đồng bằng karst. Một mẫu hình karst trưởng thành bao gồm sự hội tụ của tầng đá vôi dày, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và quá trình nâng kiến tạo chậm chạp đã tạo nên các mẫu hình karst trưởng thành điển hình.
Trong nghiên cứu địa mạo karst, hang động không chỉ là những điểm tham quan thú vị mà còn là "nhật ký bằng đá" ghi lại lịch sử biến đổi khí hậu và chuyển động vỏ Trái đất. Tại khu vực vùng vịnh Hạ Long – vịnh Bái Tử Long, hệ thống hang động đóng vai trò là các chỉ thị mực nước biển cực kỳ chính xác. Theo nghiên cứu của các nhà địa chất Việt Nam và quốc tế (như TS. Đỗ Tuyết, Waltham), các hang động tại đây không phân bổ ngẫu nhiên mà tập trung thành các tầng cao rõ rệt, phản ánh các giai đoạn ổn định tương đối của mực nước biển hoặc các chu kỳ nâng kiến tạo: Tầng hang cổ (25–50m) là những hang động hình thành sớm nhất, khi mực nước biển cổ còn ở vị trí rất cao hoặc khối đá vôi chưa bị nâng lên mạnh. Các hang ở tầng này thường khô, có hệ thống thạch nhũ phát triển lâu đời và bị phong hóa mạnh; Tầng hang trung bình (5–15m) phản ánh giai đoạn biển tiến vào thời kỳ Pleistoxen muộn. Đây là tầng hang phổ biến, lưu giữ nhiều dấu tích về sự xâm thực ngang của sóng biển vào vách đá vôi; Tầng hang nền và hang hàm ếch(3–4m) là tầng hang "trẻ" nhất, liên quan trực tiếp đến các đợt biển tiến Holocen (khoảng 6.000 - 3.000 năm trước). Ở vịnh Bái Tử Long phổ biến các hang nền, hang hàm ếch luồn xuyên đảo (như Cái Đé, hang Thông) minh chứng cho sự xâm thực ngang của biển và quá trình hình thành phễu karst giữ được trạng thái nguyên bản. Trong khu vực vịnh Bái Tử Long có hơn 10 hang động tập trung chủ yếu tại các đảo lớn như đảo Trà Bản, đảo Cái Lim. Trong đó, hang Soi Nhụ và hang Cái Đé là minh chứng điển hình cho sự tương tác giữa karst và biển: Hang Soi Nhụ là hang nền karst với các lớp vỏ ốc biển, trầm tích biển bám trên vách hang ở độ cao vài mét so với mực nước biển hiện tại chứng minh rằng trong quá khứ, mực nước biển đã từng duy trì ở cao độ này; Hang luồn Cái Đé là kiểu hang luồn (tùng) xuyên đảo cực kỳ phức tạp, các ngấn biển khoét sâu vào chân đảo tại đây chính là "thước đo" mực nước biển cổ. Dấu vết các ngấn biển ở các độ cao khác nhau trên cùng một vách đá cho thấy mực nước biển đã có nhiều pha dao động (biển tiến và biển thoái) trước khi ổn định như hiện nay.
Dù nằm liền kề với vịnh Hạ Long và có nhiều nét tương đồng, Vịnh Bái Tử Long sở hữu những đặc thù địa mạo khác biệt so với vịnh Hạ Long. Vịnh Hạ Long chủ yếu là các đảo đá vôi, thì vịnh Bái Tử Long có sự đan xen hài hòa giữa các đảo đá và các đảo đất diện tích lớn có thảm thực vật dày và dân cư sinh sống. Vịnh Bái Tử Long hiện có khoảng 14 phễu karst với diện tích từ 200 - 500m², tập trung chủ yếu trên đảo Trà Bản và đảo Ba Mùn, tiêu biểu như Áng Thìa, Áng Tùng Con… địa hình này tạo ra sự tương phản thẩm mỹ cực cao và giá trị kinh tế độc đáo. Trong khi các áng ngập nước là kỳ quan cảnh quan, thì các phễu karst khô với lớp đất terarosa(đất đỏ) màu mỡ lại là nền tảng cho canh tác nông nghiệp hiệu quả. Áng và Tùng, Các áng là hồ karst nước tĩnh nằm giữa lòng đảo, trong khi tùng là các vụng nước có cửa thông ra vịnh, tạo nên sự tương phản màu sắc ấn tượng giữa đá, nước và bầu trời. Một khác biệt nữa là các bãi biển tại Bái Tử Long (Quan Lạn, Minh Châu, Ngọc Vừng) được hình thành từ đá trầm tích lục nguyên, tạo nên những bãi cát trắng mịn, trải dài 3-5km với nguồn nước ngọt tại chỗ.
Có thể khẳng định vịnh Bái Tử Long là một chỉnh thể địa chất mang tính độc lập với những sắc thái tiến hóa Karst nhiệt đới đặc thù. Trong khi vịnh Hạ Long là biểu tượng của giai đoạn Karst tháp trưởng thành với những đảo đá cô lập, thì ở Bái Tử Long lại là một "bảo tàng sống" lưu giữ trọn vẹn hơn các mắt xích tiến hóa: từ những đảo đất lục nguyên cổ xưa, hệ thống phễu Karst (áng, tùng) quy mô lớn, cho đến các tầng hang động chỉ thị mực nước biển đầy đủ ở nhiều độ cao. Sự đan xen hài hòa giữa các đảo đất lớn có dân cư sinh sống và hệ thống bãi cát tự nhiên trải dài đã tạo cho Bái Tử Long một cấu trúc địa mạo khác hẳn với cấu trúc đảo đá thuần túy của Hạ Long. Đây chính là nền tảng khoa học quan trọng để định vị Bái Tử Long như một thực thể di sản riêng biệt, sở hữu tiềm năng phát triển du lịch sinh thái và nghiên cứu khoa học chuyên sâu, đóng vai trò then chốt trong việc giảm tải môi trường và bổ trợ giá trị cho quần thể di sản thiên nhiên thế giới vùng vịnh Bắc Bộ.
(Bài viết dựa trên nội dung có liên quan đến vịnh Bái Tử Long trong cuốn “Những giá trị địa chất – địa mạo vịnh Hạ Long” của GS.TS Tạ Hoà Phương – Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội; Cuốn “Lịch sử địa chất vịnh Hạ Long – Trần Đức Thạnh”; Bài báo Unesco "Di sản thế giới vịnh Hạ Long: Những giá trị nổi bật về địa chất" của nhóm tác giả Trần Văn Trị, Lê Đức An, Lại Huy Anh, Trần Đức Thạnh và Tony Waltham (năm 2003); Bài báo “Sự khác biệt và lợi thế phát triển du lịch vịnh Bái Tử Long dưới góc nhìn về tài nguyên địa mạo”- Tạp chí khoa học ĐHQGHN tập 32, số 3 (2016) và một số tài liệu liên quan khác).
Hà Linh