Đa dạng địa chất tại quần đảo Cát Bà - Cơ sở để xây dựng một công viên địa chất

ĐA DẠNG ĐỊA CHẤT TẠI QUẦN ĐẢO CÁT BÀ - CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG MỘT CÔNG VIÊN ĐỊA CHẤT TẠ HOÀ PHƯƠNG1, TRẦN TRỌNG HOÀ2, TRẦN ĐỨC THẠNH3, NGUYỄN HỮU CỬ4 1 - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 2 - Viện Địa chất, Viện Khoa học và công nghệ Quốc gia 3-4 - Viện Tài nguyên và Môi trường biển 1. MỞ ĐẦU Quần đáo Cát Bà gồm đảo Cát Bà và các đảo đá vôi lân cận, thuộc huyện đảo Cát Hải, thành phố Hải Phòng, phía bắc và đông giáp vịnh Hạ Long, phía tây giáp phần biển của huyện Yên Hưng, Quảng Ninh và bán đảo Cát Hải, Hải Phòng, phía nam là vịnh Bắc Bộ. Quần đảo cấu tạo chủ yếu từ đá vôi tuổi Carbon – Permi, có địa hình karst độc đáo, nhiều cảnh quan hấp dẫn. Những đặc điểm địa chất, địa mạo của vùng biển đảo Hạ Long và lân cận; trong đó có quần đáo Cát Bà, từng được đề cập trong nhiều công trình nghiên cứu [4, 5, 6, 7]. Ngoài ra, quần đảo Cát Bà cũng đã được công nhận là Khu dự trữ sinh quyển thế giới. Trên đảo còn có dấu ấn của nền văn hóa khảo cổ với di chỉ Cái Bèo nổi tiếng, nhiều di tích hoạt động sống của người tiền sử trong các hang động và nhiều di tích lịch sử khác. Đặc điểm tự nhiên, văn hoá khảo cổ đặc sắc và vị trí địa lý thuận lợi đã khiến Cát Bà trở thành một quần đảo có tiềm năng du lịch lớn của nước ta. Tài nguyên thiên nhiên của quần đảo cát bà rất đa dạng, phong phú. Tuy nhiên, giá trị nổi bật của Cát Bà chính là tài nguyên du lịch, lĩnh vực đang ngày càng chiếm tỷ trọng lớn trong hoạt động kinh tế của quần đảo. Trong bài báo này các tác giả chỉ đề cập đến Đa dạng địa chất (Geodiversity) của quần đảo Cát Bà - cơ sở quan trọng bậc nhất tạo nên giá trị của di sản địa chất. Các tiêu chí đánh giá đa dạng địa chất cũng như các kỳ quan (geotope) và danh thắng địa chất (geosite) trong một số tài liệu có tính chất hướng dẫn quốc tế [1, 8] đã được sử dụng khi viết bào báo này. 2. ĐA DẠNG ĐỊA CHẤT TẠI QUẦN ĐẢO CÁT BÀ Đa dạng địa chất được hiểu là sự đa dạng các đặc điểm địa chất (đá, khoáng vật, hóa thạch, địa tầng, cấu trúc, môi trường trầm tích v.v..) và địa hình - địa mạo trong một thời kỳ địa chất của một khu vực xác định. 2.1. Đa dạng về thạch học và địa tầng Đá chủ yếu cấu tạo nên quần đảo Cát Bà là đá vôi, vôi sét. Phần còn lại là sét vôi, vôi cát, vôi silic, đá phiến silic và một ít trầm tích lục nguyên. Mỗi loại đá kể trên cũng có nhiều biến thể, ví dụ riêng trầm tích carbonat có các biến thể sau: đá vôi (màu từ đen đến xám đến trắng), đá vôi vụn sinh vật, đá vôi sét, đá vôi silic, đá vôi bitum, đá vôi chứa ổ và lớp kẹp silic, đá sét vôi, dăm kết vôi, travertin v.v.. (hình 1-6) 1 Các đá kể trên chủ yếu thuộc về 3 hệ tầng: Tràng Kênh (D2-3 tk), Phố Hàn (D3-C1 ph) và Bắc Sơn (C-P bs). Ngoài ra trên đảo Cát Bà còn có các thành tạo trầm tích tuổi Cenozoi (CZ) phân bố trong các thung lũng giữa núi và dải ven biển. Hình 1-6: Đá vôi vụn sinh vật, màu xám sẫm, hệ tầng Phố (D3-C1 ph), vết lộ tại khu vực bãi tắm Cát Cò 3 (1); Đá vôi xám trắng phân lớp dày và dạng khối, hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs), đá có thế nằm dốc đứng. Vết lộ bên đường ô tô Bến Bèo - Gia Luận, cách trung tâm xã Gia Luận >1 km (2); Các lớp đá vôi đen, phân dải mờ, xen các lớp silic vôi và ổ silic, thế nằm ngang, thuộc phần thấp hệ tầng Phố Hàn. Vết lộ tại đầu bắc đường Đảo Ngọc, thị trấn Cát Bà (3); Dăm kết kiến tạo, cả dăm và xi măng gắn kết đều là đá vôi. Vết lộ tại phía đông làng Việt Hải (4); Đá phiến silic lục nguyên thuộc phần giữa hệ tầng Phố Hàn, phân lớp mỏng, uốn lượn phức tạp,. Vết lộ tại ngã tư xã Xuân Đám (5); Đá travertin ở cửa động Hùng Sơn (hang Quân Y), xã Trân Châu, chứa nhiều vỏ ốc nước ngọt, từng là thức ăn của người cổ (6). 1 2 3 4 5 6 Về magma, trên đảo Cát Bà hoạt động magma không đáng kể. Cho tới nay mới phát hiện được vài thể đá magma xâm nhập dạng mạch, đều nằm ở phía nam đảo Cát Bà. Các đá trên đã được xác định là spesartit và minet. 2 Tại điểm magma ở Hùng Sơn, dài trên 15 m, cao khoảng 8m, gặp nhiều tảng lăn lớn đá spesartit trong diện phân bố đá vôi của hệ tầng Phố Hàn (điểm CT.01, B 20o44’14’’, Đ107o02’03’’). Dễ nhận thấy đây là một thể đá mạch khá lớn tuy không quan sát được tiếp xúc trực tiếp của đá magma và đá vây quanh do đá magma bị phong hoá mạnh, tạo thành đất đỏ (hình 7). Thành phần khoáng vật của đá chủ yếu gồm plagioclas (khoảng - 60%) + amphibol (35%) + biotit (ít) + thạch anh (rất ít). Khoáng vật quặng: magnetit. Đôi khi gặp canxit dạng ổ. Plagioclas thường tạo thành các tinh thể dạng tấm hoặc lăng trụ nhỏ, dài (0,1-0,4mm), đôi khi kéo dài đến gần 1 mm. Nhiều tinh thể có dạng tha hình. Phần lớn có cấu tạo song tinh đơn giản, đôi khi phức tạp và có cấu tạo phân đới khá rõ. Amphibol là các tinh thể dạng tấm nhỏ hoặc tha hình, đôi khi lăng trụ kéo dài, chứa tinh thể khảm của plagioclas. Màu nâu phớt lục, đa sắc thể hiện rõ, nhiều chỗ bị gặm mòn mạnh, bị biến đổi và thay thế bởi tập hợp clorit dạng vẩy. Amphibol có thành phần tương ứng với horblend thường. Biotit có dạng tấm hoặc vảy nhỏ, màu hung nâu, nhiều chỗ cũng bị thay thế bởi tập hợp vảy clorit. Thạch anh chỉ gặp rất ít dưới dạng hạt nhỏ tha hình. Kiến trúc của đá: gần dolerit. Cấu tạo: khối trạng. Hình 7-8: Các vết lộ đá magma spesartit tại Hùng Sơn (7) và minet tại dốc Bến Bèo (8) 7 8 Tại vết lộ đá magma nằm ở dốc Bến Bèo (vết lộ CT2, cách Bến Bèo 400m, B 20o43’49’’, Đ 107o03’14’’), lộ đá minet dạng mạch (mỗi mạch dày 1 đến 3m), xuyên cắt trong tầng đá trầm tích silic (nhiều chỗ bị biến chất thành đá dạng quarzit phân dải) và carbonat của hệ tầng Phố Hàn (hình 8). Thành phần khoáng vật của minet tại đây chủ yếu gồm clinopyroxen + felspat kali, ít hơn gặp plagioclas và biotit. Khoáng vật phụ phổ biến: sphen; khoáng vật quặng: magnetit, ít hơn có sulfur. Clinopyroxen tạo thành các tinh thể dạng lăng trụ (0,2 – 0,5mm) hoặc dạng tấm tương đối đẳng thước (0,4-0,6mm). hầu hết không màu, ngoài rìa tinh thể bị amphibol hóa có màu xanh lục. Nhiều tinh thể có cấu tạo phân đới phức tạp (bao gồm nhiều đới mỏng) kết hợp với song tinh. Đây là nét đặc trưng cho pyroxen trong các đá mafic kiềm kali và siêu kiềm kali. Các tinh thể pyroxen tự hình thường bị bao bọc bởi các mảng felspat kali tạo nên kiến trúc kiểu khảm ofit khá điển hình. Theo các dấu hiệu tinh thể và quang học, clinopyroxen trong đá nghiên cứu có thành phần tương ứng với diopsid. Felspat kali biểu hiện ở 2 dạng: dạng phổ biến nhất là vật liệu gắn kết pyroxen như mô tả trên; dạng thứ 2 là các tinh thể dạng tấm tương đối tự hình nằm xen trong phần nền đá cùng với pyroxen. Những tinh thể này thường cụm lại thành từng đám cùng với pyroxen tách biệt khá rõ rệt với nền Cpx+Fsp có kiến trúc hạt nhỏ hơn. Về cơ bản, felspat kali có đặc điểm tương ứng với ortoclas. Plagioclas: ít phổ biến hơn so với felspat kali, cũng tạo thành các tinh thể dạng tấm tự hình với kích thước khác nhau, đôi khi cũng khảm trong felspat kali. Biotit: gặp ít, tinh thể dạng tấm nhỏ hoặc dạng vảy, màu hung nâu đỏ. 3 Trong số các khoáng vật phụ, phổ biến nhất là sphen; ngoài ra còn có apatit, zircon. Khoáng vật quặng phổ biến nhất là magnetit. Nhiều chỗ, magnetit phát triển thay thế van rìa các tinh thể pyroxen hoặc biotit, giống như biểu hiện opaxit hóa trong đá núi lửa. Trong đá gặp cả canxit dưới dạng các tinh thể có kích thước lớn, nguồn gốc nguyên sinh (?). Kiến trúc của đá: lamprophyr, khảm ofit. Trong nội dung đa dạng địa tầng cũng quan tâm tới các ranh giới thạch địa tầng và thời địa tầng gặp trên đảo Cát Bà. - Ranh giới thạch địa tầng giữa hệ tầng Phố Hàn và hệ tầng Bắc Sơn. Theo nghiên cứu của Đoàn Nhật Trưởng (viện Khoa học địa chất và khoáng sản), nằm giả chỉnh hợp trên các lớp đá vôi vụn sinh vật, đá vôi chứa nhiều đốt thân Huệ biển, màu xám sáng thuộc phần cao nhất của của hệ tầng Phố Hàn là các lớp cát kết vôi, chuyển sang đá vôi màu xám sáng phân lớp dày của hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs). Ranh giới này nằm ở chân dốc Bến Bèo (B 20o43’53’’, N 107o03’26’’(hình 9). Tại phía bắc đảo Cát Bà, hệ tầng Phố Hàn kết thúc bằng những lớp đá phiến sét vôi màu nâu gụ, rồi chuyển lên đá vôi màu xám sáng, phân lớp dày của hệ tầng Bắc Sơn, cũng với thế nằm giả chỉnh hợp. Vết lộ ranh giới này nằm tại khu vực đỉnh đèo phía bắc cầu Gia Luận, rộng 50m, cao 8m (B 20o 50’37’’, Đ 106o 58’56’’) (hình 10). Hình 9. Ranh giới giữa hệ tầng Phố Hàn và Bắc Sơn, chân dốc Bến Bèo. Hình 10. Ranh giới giữa hệ tầng Phố Hàn và Bắc Sơn, khu vực đỉnh đèo phía bắc cầu Gia Luận. 109 - Ranh giới thời địa tầng Devon – Carbon (D/C) Ranh giới thời địa tầng D/C chạy qua hệ lớp đá phiến sét, sét vôi, vôi sét màu đen nằm lót đáy hệ tầng Phố Hàn, ngay trên ranh giới giữa hệ tầng Tràng Kênh và Phố Hàn khoảng 40 cm [2, 3] (hình 11-12). Phần dưới ranh giới thời địa tầng kể trên đã phát hiện được phong phú vi hoá thạch tuổi Famen muộn (D3fm): Uralinella bicamerata, Bisphaera malevkensis, Septabrunsiina sp., Eoendothyra communis, Quasiendothyra konensis, Q. kobeitusana (Foraminifera); Renalcis ex gr. nubiformis, Girvanella problematica (Algae); Palmatolepis gracilis gracilis, P. gracilis sigmoidalis, P. expansa (Conodonta). Trong phần trên ranh giới đó gặp các hóa thạch tuổi Turne sớm (C1t): Siphonodella sp., Siphonodella duplicata, Siphonodella quadruplicata, Siphonodella cooperi, Polygnathus communis communis, Polygnathus purus purus, Polygnathus inornatus inornatus, v.v. (Conodonta); Syringopora distans Ficher (Tabulata). 4 Hình 11. Mặt cắt ranh giới Devon – Carbon Nam Cát Bà, tại khu vực bãi tắm Cát Cò 3 (B 20o42’58’’, Đ 107o02’55’’) Hình 12. Chi tiết các lớp đá vôi, vôi sét, và sét trong mặt cắt ranh giới Devon – Carbon, Nam Cát Bà, 1211 2.2. Đa dạng về đặc điểm cấu tạo đá và cấu trúc địa chất Đá cấu tạo nên quần đáo Cát Bà có những đặc điểm cấu tạo rất phong phú. Đá trầm tích phân lớp từ mỏng, trung bình đến dày (hệ tầng Phố Hàn), trung bình, dày hoặc dạng khối (hệ tầng Tràng Kênh, hệ tầng Bắc Sơn). Rất nhiều tập đá vôi của hệ tầng Phố Hàn có cấu tạo phân dải từ thanh đến thô (hình 13-14), có khi sự phân dải không rõ nét, được gọi là phân dải mờ. Trong đá thuộc phần thấp của hệ tầng Phố Hàn, tại mặt cắt ranh giới D/C và trên đường ven biển nối các bài tắm Cát Cò 3 và Cát Cò 1 gặp phổ biến thành tạo dòng chảy rối, biểu hiện bằng cấu tạo lớp phân cấp hạt (turbidit), thuộc tướng sườn nước sâu, chưa gặp trong các thành tạo carbonat khác ở Việt Nam. Thành phần độ hạt phân biệt khá rõ trong phạm vi mỗi lớp đá vôi (hình 15-16). Hình 13-14. Cấu tạo phân dài thanh (13) và phân dải thô (14) trong tập đá vôi silic hệ tầng Phố Hàn. Vết lộ bên đường ven đảo nối bãi tắm Cát Cò 3 và Cát Cò 1. 13 14 Đá của tập trầm tích lục nguyên - silic thuộc phần giữa hệ tầng Phố Hàn bị vò nhàu, uốn nếp mạnh (hình 5). Các đá trầm tích carbonat của cùng hệ tầng này cũng bị uốn nếp phức tạp, biểu hiện từ nếp oằn, nếp uốn ngang đến nếp uốn đảo (hình 17-19). Rất nhiều đứt gẫy địa chất phát triển trong vùng, tạo thành các hệ thổng đứt gẫy theo phương đông bắc – tây nam, tây bắc – đông nam và á kinh tuyến. Nhiều mặt trượt đứt gẫy đẹp có thể quan sát và nghiên cứu ngay bên đường ô tô, nhất là tại các đoạn qua đèo (hình 20). 5 Hình 15-16. Cấu tạo lớp phân cấp hạt (dòng chảy rối – turbidit) trong đá vôi sét phần thấp hệ tầng Phố Hàn. Vết lộ bên đường ven đảo nối bãi tắm Cát Cò 3 và Cát Cò 1 (B 20o42’55’’, Đ 107o03’04’’) 15 16 Vì các đá trong vùng tham gia vào hoạt động uốn nếp và đứt gẫy phức tạp, nên có thể thấy chỗ thì các lớp đá có thế nằm ngang, chỗ thì chúng có thế nằm nghiêng hoặc dựng đứng (hình 2, 4, 21, 26). Có khi trên những đảo nằm cạnh nhau nhưng các lớp đá trên mỗi đảo có thế nằm hoàn toàn khác biệt. Hình 17. Vết lộ nếp uốn đẹp trong phần thấp hệ tầng Phố Hàn, nơi đá vôi silic có cấu trúc lớp phân cấp hạt (turbidit) tại bãi tắm Cát Cò 3 (B 20o42’56’’, B 107o03’01’’). Trong ảnh: nhóm học viên cao học Đan Mạch đang thực tập. Hình 18. ”Sóng đá” - Các nếp uốn phức tạp trong đá vôi xen các lớp mỏng silic - lục nguyên thuộc phần cao hệ tầng Phố Hàn, tạo nên một bức tranh tự nhiên ngoạn mục. Vết lộ cách Hiền Hào 1,2 km về phía bến phà Gót (B 20o46’55’’, Đ 106o57’44’’). 1817 2.3. Đa dạng về cổ sinh vật Trong các tầng đá cấu tạo nên quần đảo Cát Bà, nhiều nhóm hóa thạch đã được thu thập và nghiên cứu: San hô bốn tia (Tetracoralla), San hô vách đáy (Tabulata), Tay cuộn (Brachiopoda), Chân rìu (Pelecypoda), Chân bụng (Gastropoda), Huệ biển (Crinoidea), Trùng lỗ (Foraminiferida), Răng nón (Conodonta), Tảo (Algae) v.v.. (hình 23-25) Trong số đó, một số điểm hoá thạch đẹp đáng được bảo vệ như một danh thắng địa chất (geosite) có thể khai thác phục vụ du lịch. Dưới đây giới thiệu một trong những danh thắng địa chất (tiêu chí cố sinh vật học) như thế: 6 Danh thắng cổ sinh này là một vết lộ hóa thạch Tay cuộn và Huệ biển nằm bên trái đường ô tô Bến Bèo đi Gia Luận, cách Bến Bèo 5,2km (B 20o44’49, Đ 107o01’51’’) (hình 26). Vết lộ kéo dài 80m, cao khoảng 8m. Tại đây lộ các lớp đá vôi sét silic, nằm xen giữa tập đá silic - lục nguyên bị phong hóa mạnh của hệ tầng Phố Hàn (D3-C1 ph). Đá vôi sét silic hạt mịn, màu xám, phân lớp trung bình, cắm khá dốc, xen nhiều ổ sét vôi dạng thận, kích thước rất khác nhau (1-15mm), có khi các ổ này liên kết với nhau tạo thành lớp liên tục hoặc không, các mặt lớp đó có cấu tạo dạng thận độc đáo (hình 27). Điều thú vị là trên nhiều mặt lớp đá tại điểm hoá thạch trên còn lưu giữ tốt tập hợp hóa thạch Tay cuộn Cyrtospirifer (gồm các dạng Cyrtospirifer chaoi Grabau, C. aff. whitneyi Hall, C.triplisinosus Grabau, Rugosochonetes sp., Spinocyrtina sp., Camarotoechia aff. baitalensis Reed, Atrypinae gen. indet.) có kích thước trung bình mỗi vỏ 2cm nên dễ nhận biết. Ngoài ra, trên mặt các lớp đá còn nổi lên vô vàn đốt thân Huệ biển (Crinoidea), có khi chúng quần tụ lại thành từng đám đa dạng, dễ dàng phân biệt bằng mắt thường. Chất liệu đá vôi silic tạo hoá thạch khá vững chắc so với đá vây quanh, nên hoá thạch nổi rõ trên bề mặt lớp, tạo nên giá trị danh thắng bền vững phục vụ nghiên cứu khoa học, giáo dục và du lịch. Hình 19. Nếp oằn trong đá vôi sét hệ tầng Phố Hàn, trên đường đi Bến Bèo. Hình 20. Mặt trượt đứt gẫy trên đường ra bãi tắm Cát Cò 3. Hình 21. Lớp đá có có thế nằm đơn nghiêng trên một số đảo đá vôi của vịnh Lan Hạ. Bên phải là hòn Cát Dứa (đảo Khỉ). Hình 22. Hóa thạch San hô vách đáy (Tabulata) tại phần đáy hệ tầng Bắc Sơn. dốc Gia Luận. (B20o50’37’’, Đ106o58’56’’) 19 20 21 22 7 Hình 23. Hóa thạch Chân bụng, hệ tầng Phố Hàn. Vết lộ bên đường ven đảo nối bãi tắm Cát Cò 3 và Cát Cò 1 (B 20o42’55’’, Đ 107o03’04’’) Hình 24. Hóa thạch Syringoporida, hệ tầng Phố Hàn. Vết lộ bên đường ven đảo nối bãi tắm Cát Cò 3 và Cát Cò 1 (B 20o42’55’’, Đ 107o03’04’’) Hình 25. Hóa thạch đốt thân Huệ biển, Chân rìu, hệ tầng Phố Hàn. Vết lộ bên đường ven đảo nối bãi tắm Cát Cò 3 và Cát Cò 1 (B 20o42’55’’, Đ 107o03’04’’) Hinh 26. Điểm hoá thạch xứng tầm danh thắng địa chất (geosite), trên đường Bến Bèo đi Vườn Quốc gia Cát Bà, cách Bến Bèo 5,2km. Đá có thế nằm gần dốc đứng. 23 24 2625 2.4. Đa dạng về địa hình – địa mạo Quần đảo Cát Bà là phần ven rìa phía tây của cánh đồng karst Hạ Long bị nước biển xâm thực. Đây là dạng karst đặc biệt, một trong những nguyên nhân tạo nên sự hấp dẫn của vịnh Hạ Long và các đảo đá vôi lân cận. Những dạng địa hình karst thường gặp trên đảo Cát Bà cũng có thể thấy ở nhiều nơi khác. Về địa hình dương: phổ biến nhất là các dãy núi đá vôi với các đỉnh dạng chóp (hình 31), ít gặp hơn là các quả núi đá vôi đơn độc dạng tháp. Về địa hình âm: trên đảo Cát Bà có nhiều phễu karst, thung lũng karst và hang động karst. Trên bề mặt các khối đá vôi trên đảo Cát Bà cũng như trên các đảo nhỏ trong quần đảo thường phát triển địa hình rãnh xẻ (carư), nhiều chỗ tạo nên loại đá tai mèo nhọn sắc (hình 33-34). Hệ thống thuỷ văn của đáo Cát Bà mang tính độc đáo của vùng karst điển hình. Các dòng chảy trên mặt đất thường là dòng tạm thời, có lưu lượng nước khá lớn vào thời kỳ mưa nhiều, nhưng phần lớn thời gian trong năm thì cạn kiệt, phơi lòng (hình 31) 8 Hình. 27-30: Các ổ vôi silic xen trong đá vôi sét, có khi liên kết tạo nên những bề mặt cấu tạo dạng thận độc đáo (27); Hoá thạch Tay cuộn thuộc phức hệ Cyrtospirifer (28); Hoá thạch Tay cuộn và tập hợp đốt thân Huệ biển (29); Một khúc thân Huệ biển lộ trong trang thái ”xuyên kim” qua đá, rất hiếnm gặp (30). 27 28 3029 Một đặc điểm lý thú của vùng địa hình karst bị biển xâm thực là nhiều phễu karst và thung lũng karst bị ngập một phần trong nước biển. Các thung lũng karst khi bị ngập nếu có một đầu ăn thông ra biển dân địa phương gọi là tùng. được Tùng Gấu ở phía đông đảo Cát Bà kéo dài theo phương tây bắc - đông nam, là tùng lớn nhất trong vùng, ăn sâu vào đảo đến 5 km,. Khi đi thuyền vào theo tùng Gấu du khách có cảm giác như đi trên một dòng sông mênh mang, nước xanh biếc, thấp thoáng hai bên là những hải đảo, những dải núi đá vôi với muôn hình kỳ thú, những ngấn biển hõm sâu và các hang hàm ếch v.v.. (hình 35, 39-40). Cảnh quan tùng Gấu hoàn toàn xứng đáng được xem là một kỳ quan địa chất độc đáo. Dạng hồ nước mặn (hoặc lợ) hình thành từ các phễu karst ngập nước được dân địa phương gọi là áng cũng hay gặp trong vùng (hình 41). Chúng thường tạo nên những cảnh quan đẹp, là môi trường sinh sống đặc biệt của sinh vật. Từ đó thường phát sinh các loài sinh vật đặc hữu. Trên đảo Cát Bà không chỉ có đá vôi mà còn có những diện tích nhỏ lộ đá trầm tích lục nguyên – silic của hệ tầng Phố Hàn. Chúng tạo nên dạng địa hình đồi núi thoải, uốn lượn mềm mại (hình 32), tương phản với dạng địa hình karst bị cắt xẻ sâu phổ biến trong vùng. Ngoài đảo lớn Cát Bà, các đảo đá vôi còn lại của quần đảo rất khác biệt về hình dáng và kích thước. Nhiều cụm đảo hình chóp liền kề (kiểu Fengcong) với các đỉnh ở độ cao khoảng 100 đến 200m (hình 39). Nhiều đảo dạng tháp đứng riêng lẻ (Fengling), vách rất dốc, có khi thẳng đứng (hình 40). Dưới chân đảo, từ ngấn triều cao trở xuống là khoảng lõm vào do đá vôi bị nước biển gặm mòn. Khi triều xuống có cảm giác tất cả các đảo đá vôi như 9 đồng loạt nhô lên, “kiễng chân trên gót nhỏ”, tạo nên vẻ đẹp độc đáo của riêng vùng karst ngập nước. Hình 31. Lòng sông cạn qua dưới chân cầu Gia Luận, chỉ vào thời kỳ mưa lớn mới có nước chảy. Phía xa là các dãy núi đá vôi với những đỉnh dạng chóp. Hình 32. Các đồi trầm tích lục nguyên – silic hệ tầng Phố Hàn cói địa hình uốn lượn mềm mại. Quang cảnh chụp tại xã Xuân Đám. Hình 33. Địa hình carư, tạo đá tai mèo, tại phía nam bán đảo Nam Cát Bà (chụp bên đường sang bãi tắm Cát Cò 3). Hình 34. Địa hình carư phát triển trên các đảo vịnh Lan Hạ. Hang động karst trên các đảo đá vôi cũng mang những nét riêng. Chúng được chia thành 3 loại, phụ thuộc vào hình thái, thời gian và điều kiện thành tạo: hang ngầm cổ, hang nền và hang hàm ếch. Hang ngầm cổ là loại hang động được hình thành sớm nhất trong vùng và hiện nay đã bị nâng cao trên mực nước biển khoảng 10m trở lên. Những hang này thường nằm sâu trong lòng khối núi đá vôi, một số hang có kích thước rất lớn. Quá trình hình thành các hang ngầm cổ có liên quan đến hoạt động kiến tạo và tác động của nước ngầm, các dòng chảy ngầm cổ, còn trong điều kiện cụ thể của vùng thì liên quan đến mực nước biển cổ. Không chỉ phát triển theo diện rộng hoặc kéo dài, các hang ngầm cổ thường có biên độ theo chiều cao khá lớn. Các hang ngầm cổ trong vùng tập trung chủ yếu trên đảo Cát Bà, nhiều hang có dấu tích của người xưa, đồng thời là những thắng cảnh, những di tích lịch sử nổi tiếng, ví dụ hang Quân Y, động Hoa Cương, động Trung Trang v.v..(hình.. 38.). Động Thiên Long trên hòn Ấp Đá được coi là một trong những động đẹp nhất trong vùng. 33 34 3231 10 Hình 35. Một Hang hàm ếch trong tùng Gấu Hình 36. Một Hang luồn trong vịnh Lan Hạ .Hình 37. Một Hang nền trong vịnh Lan Hạ, nơi thường lui tới của các đội thuyền Kayak. Hình 38. Cửa hang Quân Y tại xã Trân Châu, một loại hang ngầm cổ, đồng thời là di tích lịch sử. 3635 3837 Hang nền là loại hang có nền rộng, thường nằm cao hơn mực nước biển hiện nay không đáng kể. Chúng được hình thành chủ yếu do sự ăn mòn hoá học và bào mòn cơ học của nước và sóng biển vào thời kỳ ứng với các pha biển tiến trong Neogen, nhất là pha biển tiến cuối cùng (Flanđri). Hệ thống nhũ trong hang được hình thành khi hang đã nổi lên trên mặt nước sau khi biển rút. (hình 37). Hang hàm ếch là loại hang có tuổi trẻ nhất, chủ yếu hình thành do sự phá huỷ của nước biển và sóng triều hiện đại. Nhìn chung các đảo đá vôi trong vùng đều có phần chân ít nhiều bị lõm vào, đôi khi tạo thành các hang hàm ếch ăn sâu vào trong đảo (hình 35). Có những hang hàm ếch ăn xuyên qua khối đá vôi sang phía đối diện, trở thành các hang luồn (hình 36). Các hang luồn thường có trần tương đối bằng phẳng, ở ngang hoặc cao hơn mức triều dâng hiện nay, còn nền hang ngập dưới biển. 2.5. Đa dạng về môi trường thành tạo trầm tích Có thể nói, tuy quần đảo Cát Bà có diện tích không lớn, nhưng các đá trong vùng đã được hình thành từ những môi trường rất khác nhau. Đá của hệ tầng Tràng Kênh (D2-3 tk) được hình thành trong môi trường biển từ sâu đến nông, chứa hóa thạch Răng nón, Trùng lỗ, San hô. Đá của hệ tầng Phố Hàn (D3-C1 ph) đã hình thành trong điều kiện nước sâu là chủ yếu: phần thấp của hệ tầng đá có cấu tạo lớp phân cấp hạt (turbidit) khá rõ; phổ biến loại đá 11 vôi chứa silic, phân lớp mỏng; có mặt các hóa thạch Răng nón tướng biển sâu tuổi D3-C1. Đá của hệ tầng Bắc Sơn có tuổi trẻ hơn (C-P bs), phân lớp dày và dạng khối, trong có chứa nhiều di tích sinh vật biển nông: San hô, Tay cuộn, Trùng lỗ v.v.. Hình 39-40. Tùng Gấu ăn sâu vào đảo Cát bà khoảng 5km, là tùng lớn nhất khu vực Hạ Long và lân cận. Hai bên tùng Gấu có nhiều cụm đảo hình chóp liền kề (39) , Đảo Giữa tùng gấu - một đảo dạng tháp đơn độc (40). Hình 41. Áng bên đường vào ”làng cổ” Việt Hải, thực chất là một phễu karst bị ngập nước. Hình 42. Bãi tắm Cát Cò 1 quyến rũ, nằm gọn trong một hẻm đá vôi. 39 40 41 7 42 3. KẾT LUẬN Bên cạnh những tài nguyên có giá trị nổi bật như Đa dạng sinh học vốn có trên quần đáo Cát Bà thì các Di sản địa chất ở nơi đây cũng là một nguồn tài nguyên vô giá. Đa dạng địa chất trình bày trong bài báo mới là bức phác thảo về những giá trị địa chất – địa mạo của quần đảo Cát Bà, là sự khởi đầu cho những nghiên cứu tiếp theo đầy đủ và chi tiết hơn. Nhưng chỉ với những điều đã trình bày trên đây cũng cho thấy quần đảo Cát Bà có tiềm năng hội đủ những giá trị cần thiết để xây dựng một Công viên địa chất Quốc gia. Trên cơ sở đó có thể tiến hành bước tiếp theo là xây dựng hồ sơ xin gia nhập Mạng lưới Công viên địa chất toàn cầu (UNESCO Global Geopark’s Network). 12 Lời cảm ơn. Bài báo được hoàn thành trong khuôn khổ Dự án 14 ”Điều tra cơ bản và đánh giá tài nguyên vị thế, kỳ quan sinh thái, địa chất vùng biển và các đảo Việt Nam” thuộc ”Đề án tổng thể về điều tra cơ bản và quản lý tài nguyên - môi trường biển đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020”, do Viện Tài nguyên và môi trường biển chủ trì. TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 1. F. Wolfgang Eder and Margarete Patzak., 2004. Geoparks-geological attractions: A tool for public education, recreation and sustainable economic development. Episodes, Vol. 27, no. 3 2. Tạ Hoà Phương, Đoàn Nhật Trưởng, 2005. Kết quả bước đầu nghiên cứu ranh giới Devon-Carbon ở mặt cắt Nam Cát Bà, Hải Phòng. TC Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội. T.XXI, N04, tr.38-47. Hà Nội. 3. Tạ Hoà Phương, Đoàn Nhật Trưởng, 2007. Thảo luận về ranh giới Devon – Carbon ở Nam Cát Bà. TC Địa chất, số 298, tr. 12-17. 4. Trần Đức Thạnh, Waltham Tony, 2001. The oustanding value of the geology of Ha Long Bay. (Giá trị ngoại hạng về địa chất của vịnh Hạ Long) .Advances in Natural Sciences, Vol.2, No.3. 5. Trần Đức Thạnh, Trần Văn Trị, Lê Đức An, Lại Huy Anh, Waltham Tony, 2004. Hạ Long một di sản địa chất và địa mạo của thế giới. Di sản Văn Hóa, số 8.Trang 81-84. 6. Tran Tan Van & Nguyen Xuan Khien, 2006. Potential of Geopark and Geotourism Development in Vietnam : Some science and management issues. The 1st International Symposium on development within Geoparks: science and management. Jiaozuo, Henan, China, May 15-18, 2006. 7 p. 7. Trần Văn Trị, Lê Đức An, Lại Huy Anh, Trần Đức Thạnh, Tony Waltham, 2003. Di sản thế giới vịnh Hạ Long: Những giá trị nổi bật về địa chất. Tc. Địa chất, số 277. 8. UNESCO. 2007. A User’s Guide to the World Heritage Criteria for Inscription. SUMMARY Cat Ba island is the biggest one in Ton Kin golf, administratively it belong to Cat Hai island-district of Hai Phong city. This island is constituted mainly of Carboniferous - Permian limstone with numerous attractive landscapes. This is the why, this region is the most famous with touristical resources, a disciplin is taking place more and more important in econormic activity of this island. This work discribes geodiversity ot the island which is fundamental data forming the valule of geotope heritage. Present data shows that the diversity of petrographic composition, structures, rock forming condition, fossills, karst landscape, geomorphology and specially a discovery of the presence of intrusive lamprohphyric dyke intruded into Late Paleozoic carbonate sediments which give an idea to recontruction of ancien dynamic context for Quang Ninh unit. 13 Beside of cultural, ecological and archeological valules, the geodiversity valule has discovered in this paper makes the Cat Ba island could be builded as a national geopark, even international geopark. Tóm tắt Đảo Cát Bà là đảo lớn nhất trong vịnh Bắc Bộ, thuộc huyện đảo Cát Hải, thành phố Hải Phòng. Đảo cấu tạo chủ yếu từ đá vôi tuổi Carbon – Permi, với nhiều cảnh quan hấp dẫn. Chính vì vậy mà giá trị nổi bật nhất của Cát Bà chính là tài nguyên du lịch, lĩnh vực đang ngày càng chiếm tỷ trọng lớn trong hoạt động kinh tế của quần đảo. Bài báo đề cập đến Đa dạng địa cảnh (Geodiversity) của quần đảo Cát Bà - cơ sở quan trọng bậc nhất tạo nên giá trị của di sản địa cảnh. Có thể thấy quần đảo Cát Bà có tính đa dạng khá cao về thạch học, địa tầng, cấu tạo địa chất, môi trường tạo đá, cổ sinh, địa hình karst độc đáo, địa mạo và đặc biệt việc phát hiện sự có mặt của thành tạo lamprophyr xuyên cắt trầm tích carbonat Paleozoi muộn cho ý tưởng về tái lập bối cảnh địa động lực cổ cho cấu trúc Paleozoi Quảng Ninh. Cùng với các giá trị độc đáo khác về văn hóa, sinh thái và khảo cổ, trong tương lai rất có khả năng xây dựng Cát Bà thành một công viên địa cảnh thuộc mạng lưới công viên địa cảnh cỡ quốc tế (UNESCO Global Geopark’s Network). 14 View publication stats