Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 02/11/2011 20:31 (GMT+7)

Hang động karst: Nguồn gốc nội sinh và dự báo triển vọng khoáng sản

Liên hiệp khoa học địa chất và du lịch thuộc Tổng hội Địa chất Việt Nam đã phát hiện ra nguồn gốc nội sinh và dự báotriển vọng khoáng sản của các hang động karst. Phát hiện này đã cho phép tổ chức này tìm được nhiều điểm khoáng sản và hơn trăm giếng khoan nước ngầm trong các karst cho miền núi cao, trung du và ven biển Hạ Long.

Theo Bách khoa toàn thư: Karst( tiếng Đức ) là hiện tượng phong hóa đặc trưng của những miền núi đá vôi bị nước chảy xói mòn. Sự xói mòn không phải do cơ chế lực cơ học , mà chủ yếu là do khí điôxít cacbon (CO 2) trong không khí hòa tan vào nước, cộng với các ion dương của hyđrô (H +) tạo thành axít cacbonic . Axít cacbonic là thủ phạm chính trong quá trình ăn mòn đá vôi. Sản phẩm tự nhiên của quá trình phong hóa karst là các hang động với các nhũ đá, măng đá, sông suối ngầm,... Các sản phẩm tự nhiên nổi tiếng tại Việt Nam là: vịnh Hạ Long , động Phong Nha ( Quảng Bình ), hồ Thang Hen ( Cao Bằng ), động Hương Tích ( chùa HươngHà Tây )...

Từ Karstlà tên gọi cho Kras , một khu vực ở Slovenia dọc theo bờ biển Adriatic và nằm trên một cao nguyên đá vôi.

Nguồn gốc nội sinh của sự hình thành và phát triển các karst

Karst có nguồn gốc liên quan trước tiên với sự trồi lên của các khối macma xâm nhập nông trẻ hơn đá vôi kèm theo động đất, đứt gẫy và núi lửa. Các hoạt động này có thể diễn ra nhiều lần. Lần phun trào sau cùng có tuổi từ Paleogen ( cách chúng ta 20 triệu năm) trở lại đây. Nước ngầm, nước mưa và các axit hoà tan trong đó có tác dụng dọn dẹp vôi tôi, bùn, sét kaolin, cát để tạo thành các hang động karst với những thạch nhũ và những thung lũng karst giữa núi đá vôi như ngày nay.

Đá vôi có nguồn gốc biển sâu, tức là được thành tạo ở vùng sụt lún mạnh nhất của vỏ quả đất, tất nhiên, đó cũng là vùng có hoạt động mãnh liệt của các khối xâm nhập sâu và nông. Sự hoạt động này xảy ra nhiều lần và vào nhiều thời kỳ khác nhau. Nội lực sinh ra do sự vận động trồi lên của các khối macma xâm nhập nông tác dụng vào các lớp đá vôi, nói riêng, vỏ trái đất , nói chung theo chiều thẳng đứng, đã nâng cao các lớp đá vôi lên thành núi, thung lũng như hiện nay, đồng thời sinh ra các ứng suất biến dạng theo luật cơ học và làm nảy sinh động đất và các đứt gẫy kiến tạo. Nóc của các khối xâm nhập nông, các tia xâm nhập là tâm của các đứt gẫy dạng toả tia 4 phương, tám hướng, có góc cắm dốc đứng và cũng là nơi núi lửa và các đai mạch xâm nhập xuyên vào các lớp đất đá, trong đó có các lớp đá vôi. Nhiều vùng đá vôi như bị các đứt gẫy băm nát ( Ví dụ: Vịnh Hạ Long, Hoa Lư –Ninh Bình, Lục Khu – Cao Bằng, Cao nguyên đá vôi Đồng Văn, v.v.) .

Tại giao điểm của các đứt gẫy, nhất là giao điểm của 4 đứt gẫy, trong lớp đá vôi thường có các họng núi lửa và các đai, mạch từ khối xâm nhập nông á núi lửa dưới sâu xâm nhập xuyên lên. Do tiếp xúc với dung nham macma có nhiệt độ rất cao, áp suất rất lớn và giàu chất bốc, đá vôi bị nóng chảy, bị biến chất nhiệt độ siêu cao, biến chất tiếp xúc trao đổi,.v.v. trở thành vôi sống, ở xa đới tiếp xúc hơn, đá vôi bị travectanh hoá ( có thể gọi là đá vôi nung dở), hoa hoá, canxit hoá và đolomit hoá. Vôi sống dễ hoà tan trong nước và bùn, sét –kaolin phong hoá từ dung nham ngập nước bị cuốn trôi xuống dưới hoặc ra sông, suối theo các đứt gẫy, khe nứt, mặt ép của đá vôi để tạo thành các hang karst, các thung lũng giữa núi đá vôi như hiện thấy.

Nguyên nhân này đã cho phép các karst hình thành một cách nhanh chóng. Sau nhiều lần vận động kiến tạo của các khối xâm nhập nông á núi lửa, sự tiêm nhập của các dòng dung nham núi lửa vào hang, các hang động kacst có dạng cơ bản như ngày nay.

Pha tiêm nhập cuối cùng của dung nham núi lửa ( có thể sau thời Paleogen, cách chúng ta vài chục triệu năm trở lại đây) đã mang theo nhiều quặng, trong đó có vàng – sulfua đa kim, đá quý, vật liệu phóng xạ, nước ngầm, … lấp vào hang động karst và để lại cho chúng ta các vật liệu cát, sét, cuội, sỏi chứa quặng.

Các khoang rỗng, suối ngầm, cuội, sỏi, cát, sét, quặng sạch như đã rửa và thạch nhũ thấy trong hang động karst được sinh thành và phát triển sau đó nhờ công của nước ngầm, nước mưa và axit cacbonic.

Tóm lại, karst là sản phẩm của sự hoạt động của các khối xâm nhập nông á núi lửa ( đứt gẫy + động đất + núi lửa) tại các vùng đá vôi. Chúng phân bố tại giao điểm của nhiều đứt gẫy, hoặc đới đứt gẫy lớn có kèm theo phun trào dung nham macma. Tác dụng của nước ngầm và nước mưa cùng các hoá chất hoà tan là dọn dẹp các vật liệu dễ hoà tan ( CaOH), dễ cuốn trôi như dung nham núi lửa bị bùn, sét – kaolinit hoá để tạo thành hang, động, thung lũng và thạch nhũ như thường thấy như ngày nay.

Phân loại các karst

- Các karst hở: là những karst không có mái che bằng đá vôi, có thể nhìn thấy được từ trên cao như: vùng Vịnh Hạ Long ( Quảng Ninh), Ninh Bình, Nam Hà, Hà Nội, các thung lũng đá vôi ở Tây Bắc, Việt Bắc, Bắc miền Trung v.v. và các karst phải khoan, đào qua lớp đất phủ Đệ tứ mới bắt gặp, và nằm giữa các núi đá vôi nhô cao như Mai Châu ( Hoà Bình), Cao nguyên đá vôi Đồng Văn, Lục Khu – Cao Bằng, chân núi Tam Đảo ( Vĩnh Phú) và rất nhiều nơi khác.

Loại karst này liên quan với các núi lửa thực sự ( núi lửa phun được ra ngoài mặt đất với quy mô lớn). Sự hoạt động mãnh liệt của động đất, đứt gẫy và núi lửa đã tạo nên địa hình răng ngựa của các vùng đá vôi (Vịnh Hạ Long, vùng Hoa Lư, Tây Hà Nội, .v.v.). Sự tồn tại của các mặt trượt, đới vò nát, thế nằm dốc đứng, của travectanh, đolomit, các mạch can xít trên các vách núi đá vôi, các trụ đá vôi dốc đứng là bằng chứng cho sự tác động của kiến tạo, macma, núi lửa lên việc tạo thành các địa hình răng ngựa.

- Các karst kín: là những hang động có mái che bằng đá vôi. Chúng có thể nẳm trên mặt đất, như hang Địa chất ( Cẩm Phả - Quảng Ninh), Phong Nha, Hương Tích, … hoặc ngầm dưới sâu gặp khi khoan được nước ngầm ở vùng núi đá vôi Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, ...

Loại karst này liên quan với các núi lửa phun nghẹn (Do khi dâng lên, gặp các hang động karst cũ thì núi lửa hết áp lực, không còn đủ sức mạnh đi tiếp).

Trong một vùng có thể và thường có cả 2 loại karst nêu trên.

Có thể tìm được nhiều tầng karst theo chiều thẳng đứng (ví dụ của 1 lỗ khoan ở chợ cũ xã Lũng Phìn – Đồng Văn – Hà Giang). Chiều dài, độ sâu của các cột, chuỗi karst này, tuỳ theo chiều dày của tầng đá vôi, có thể tới nhiều ngàn mét. Chiều rộng hang phụ thuộc chủ yếu vào quy mô của các đứt gẫy, giao điểm của chúng và và hoạt động của các khối xâm nhập nông á núi lửa .

Trong trường hợp có những đứt gẫy kiến tạo lớn, đới phá huỷ rộng và có kèm theo xâm nhập nông á núi lửa, sẽ tạo được các hang karst dài, lớn như động Phong Nha – Kẻ Bàng, hang ngầm ở Yên Minh - tỉnh Hà Giang, v.v.

Có những hang, hố tử thần, xuất hiện ở những vùng không có đá vôi (ví dụ ở Mộ Đức – Quảng Ngãi) và nhiều nơi khác trên thế giới. Nguồn gốc của chúng có thể giải thích như sau:

Đây là một họng núi lửa cổ. Núi lửa này có thể hoạt động nhiều triệu năm về trước (không quá vài chục triệu năm). Trong lòng họng núi lửa luôn lấp đầy bởi dăm, cuội, dung nham núi lửa, nhiều quặng kim loại, khoáng vật nặng, v.v.

Có 2 nguyên nhân để họng núi lửa này tạo thành hố sụt như ở Mộ Đức và nhiều nơi khác:

1. Sau khi phun trào, dung nham macma trong họng núi lửa bị phong hoá. Trong điều kiện giàu nước ( luôn có với họng núi lửa), thành phần dung nham bị kaolinit hoá thành set, bùn chứa kaolin, dăm, cuội cỏi và quặng. Bùn, sét kaolin có tỷ trọng lớn (khoảng 3,0 – 3,1 g/cm 3) nặng hơn đất đá vây quanh ( thường dưới 2,7g/cm 3), độ nhớt cao nên dễ phân tán vào các đứt gẫy, khe nứt của đá vây quanh và chìm dần xuống dưới để lại các giếng đứng rỗng chứa nước ngầm. Đến một lúc, hoặc dưới tác dụng của cơ học, nước mưa, v.v. nóc giếng sẽ xập xuống tạo nên các hố tử thần.

2. Họng núi lửa và các đứt gẫy rất nhạy cảm với các chấn động của vỏ quả đất nên khi có sự tái hoạt động của các khối xâm nhập nông á núi lửa ở khu vực đó sẽ gây nên động đất nhẹ (Động đất cấp 1, 2) thì con người không thể cảm nhận được, nhưng các đứt gẫy và họng núi lửa vẫn bị tác động đáng kể, gây ra các rung động, sụt lún mạnh.

Dự báo triển vọng khoáng sản của hang, động karst.

Chúng tôi gọi các mỏ khoáng sản trong hang động karst (kín và hở) là kiểu mỏ Dăm, cuội, dung nham núi lửa chứa quặng (vàng, thiếc, mangan, đá quý, …) lấp đầy karst.

Tuỳ bản chất đá mẹ (các khối xâm nhập nông á núi lửa trẻ) mà ở từng vùng khác nhau, hang động karst chứa các khoáng sản khác nhau. Nhiều nơi sẽ gặp một tổ hợp cộng sinh các khoáng vật quặng.

Có thể nói đây là một kiểu mỏ vàng, thiếc, vomfram, đá quý, dự báo là có thể có uran,… đặc biệt có giá trị, bởi độ tập trung cao, hàm lượng lớn, dễ tìm, dễ khai thác và một phần được thiên nhiên làm giàu do đãi rửa qua nhiều triệu năm. Do bị xem là   nguồn gốc sa khoáng trầm tích ( Người ta giải thích rằng các hang động trước đây nằm dưới mặt đất, sau khi sa khoáng chảy vào hang, karst mới được nâng cao lên như ngày nay) nên loại mỏ này không được Nhà nước đầu tư khai thác. Các “vàng tặc” người Việt, người Tàu ngày xưa, và người Trung Quốc hiểu và khai thác rất tốt kiểu mỏ khoáng sản này. Trong các năm 1960 – 1970 nhiều đơn vị lớn quân đội nước ngoài đã bí mật đào rất nhiều lò, giếng ở các vùng đá vôi của rất nhiều tỉnh miền Bắc rồi bịt kín bằng beton, cửa thép. Đến nay chắc không ai biết họ đã làm gì trong đó. Nhưng có kiến thức đúng về vàng nội sinh sẽ dễ nhận ra: họ rất giỏi về địa chất (!) và kế thừa tốt di sản của hàng nghìn năm đô hộ.

Trong nhiều năm gần đây, có nhiều nhà “karst học” nước ngoài đến các tỉnh miều núi xin khảo sát nghiên cứu các hang karst để “giúp” chúng ta. Chính quyền địa phương thường cử cán bộ dẫn họ đến miệng hang ngồi chờ, để mặc các nhà “karst học” tự do “nghiên cứu” dưới hang cả ngày. Họ, chắc chắn rất giỏi về địa chất và thực dụng, người của ta yếu thật (!).

Hiện nay, dễ dàng thấy rằng, việc thông qua được những ý kiến về nguồn gốc nội sinh của các karst nêu trên tại các cuộc họp là khó và còn sớm quá. Tuy vậy, bằng trực giác và suy lý, có thể nói nó đã và sẽ đúng cho mọi vùng đá vôi phát triển karst, không phải chỉ ở Việt Nam .

Việc xác định nguồn gốc nội sinh của các hang động karst cho phép chúng ta chủ động tìm ra quy luật phân bố, các dấu hiệu địa chất, địa vật lý, địa chất thuỷ văn và tổ hợp tối ưu các phương pháp địa chất, địa vật lý để truy tìm các karst ngầm theo phương pháp điểm huyệt một cách hiệu quả.

Tham gia kiểm chứng phát hiện này trong hơn chục năm qua bao gồm các kỹ sư, kỹ thuật và công nhân của Liên hiệp khoa học địa chất và du lịch thuộc Tổng hội Địa chất Việt Nam: Lê Trung Chính, Lê Trung Kiên, Trương Mạnh Điệp, Nguyễn Văn Thịnh,.v.v..

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.
Phát huy vai trò nòng cốt của trí thức KH&CN tỉnh Cà Mau
Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031 tổ chức thành công thực sự đã mở ra một không gian mới để hội tụ sức mạnh, tâm huyết và trí tuệ của đội ngũ trí thức tỉnh nhà, định hình con đường kiến tạo và phát triển trong kỷ nguyên mới của đất nước.
Công bố Quyết định bổ nhiệm Giám đốc, Tổng biên tập Nhà xuất bản Tri thức
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Công bố quyết định về công tác cán bộ. Tại hội nghị, TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã trao Quyết định bổ nhiệm bà Bùi Thị Thu Hằng, Phó Giám đốc phụ trách, Phó Tổng biên tập NXB Tri thức giữ chức vụ Giám đốc, Tổng biên tập NXB Tri thức.
Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành tháng 4/2026
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành nhằm đánh giá kết quả công tác, đồng thời triển khai các nhiệm vụ trọng tâm, tạo chuyển biến mạnh mẽ trong công tác xây dựng Đảng và chuẩn bị cho Đại hội LHHVN nhiệm kỳ mới.
Nâng tầm sức mạnh văn hóa vùng Đất Tổ - Động lực quan trọng cho phát triển bền vững
Phát triển văn hóa và con người là nền tảng tinh thần, nguồn lực nội sinh, động lực cho phát triển nhanh bền vững. Quan điểm đó tiếp tục được khẳng định mạnh mẽ trong Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị. Nghị quyết nhấn mạnh văn hóa phải thấm sâu vào đời sống xã hội, gắn kết hài hòa với chính trị, kinh tế, môi trường, quốc phòng, an ninh, đối ngoại; thực sự trở thành sức mạnh mềm của quốc gia.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I
Ngày 23/4, Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031 đã thành công tốt đẹp. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng chúc mừng, đánh giá cao những nỗ lực rất lớn của Liên hiệp Hội tỉnh, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu đẩy mạnh TVPB, ĐMST&CĐS, lan tỏa tri thức KH&CN, phục vụ trực tiếp đời sống người dân địa phương.
Tuyên Quang: Thúc đẩy năng lực triển khai năng lực hoạt động KHCN, ĐMST và CĐS trong sinh viên
Ngày 21/4, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (KH&KT) tỉnh Tuyên Quang phối hợp với Trường Cao đẳng Tuyên Quang tổ chức Hội thảo tập huấn, phổ biến kiến thức “Thúc đẩy năng lực triển khai hoạt động khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong sinh viên” bằng hình thức trực tiếp và trực tuyến.