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

GS.VS.TSKH Trần Đình Long: Khoa học chỉ thật sự có giá trị khi đến được với người dân
Từ một cậu học trò nghèo đất Tổ Phú Thọ đến nhà khoa học được quốc tế ghi nhận, được vinh danh Công dân Thủ đô ưu tú năm 2025, hành trình của ông là câu chuyện đẹp về lòng say mê tri thức, tinh thần cống hiến và niềm tin bền bỉ vào tương lai của nền nông nghiệp Việt Nam.
VUSTA - cầu nối thúc đẩy hợp tác khoa học, giáo dục giữa cơ sở đào tạo của Việt Nam và Tatarstan
Chiều ngày 08/6, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) cùng Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH) đã có cuộc làm việc, trao đổi trực tuyến với Bộ Giáo dục và Khoa học Cộng hòa Tatarstan (Liên bang Nga) cùng đại diện nhiều viện nghiên cứu, trường đại học hàng đầu của Tatarstan nhằm thúc đẩy hợp tác trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và giáo dục đào tạo.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng: VUSTA luôn ủng hộ, hỗ trợ Hội Cơ học Việt Nam tổ chức các sân chơi bổ ích cho sinh viên
Ngày 07/6/2026, tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Hội Cơ học Việt Nam đã long trọng tổ chức Lễ Tổng kết và Trao giải Olympic Cơ học toàn quốc lần thứ 36 năm 2026 khu vực phía Bắc. Đây là sự kiện thường niên có ý nghĩa quan trọng nhằm đánh giá kết quả kỳ thi, biểu dương những thành tích nổi bật của sinh viên, giảng viên và các cơ sở đào tạo trên cả nước.
Bắc Ninh: Ông Ngô Chí Vinh giữ chức Chủ tịch Liên hiệp Hội Khóa I
Trong 02 ngày 05 và 06/6, Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Bắc Ninh đã tổ chức Đại hội đại biểu lần thứ nhất, nhiệm kỳ 2026-2031. Phiên thứ nhất của Đại hội diễn ra chiều ngày 05/6; phiên chính thức được tổ chức vào sáng ngày 06/6/2026 với sự tham dự của đông đảo đại biểu đại diện cho đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh.
Hải Phòng: Xác định tiêu chí chuyên gia, nhà khoa học người nước ngoài
Sáng 05/6, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) thành phố Hải Phòng đã tổ chức hội thảo tư vấn, góp ý vào dự thảo Nghị quyết quy định tiêu chí đối với người nước ngoài là chuyên gia, nhà khoa học, người có tài năng, nhà quản lý, người lao động có trình độ cao làm việc tại doanh nghiệp có trụ sở chính trong Khu thương mại tự do thành phố Hải Phòng.
Thủ tướng Lê Minh Hưng hội đàm với Thủ tướng Lào Sonexay Siphandone
​Nhận lời mời của Thủ tướng Chính phủ Lê Minh Hưng, chiều 7/6, Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào Sonexay Siphandone dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Chính phủ Lào đến Thủ đô Hà Nội, bắt đầu chuyến thăm chính thức Việt Nam và tham dự Diễn đàn Tương lai ASEAN 2026 từ ngày 7-9/6.