Nằm giữa vùng núi đá vôi hùng vĩ của tỉnh Quảng Trị, Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng được xem là một trong những khu vực karst nhiệt đới có giá trị nổi bật thế giới. Hàng triệu năm vận động địa chất, kết hợp với quá trình hòa tan và bào mòn đá vôi của nước, đã tạo nên mạng lưới hang động, sông ngầm, thạch nhũ và vô số cấu trúc khoáng vật kỳ lạ.
Trong thế giới ngầm ấy, ngọc động ở Sơn Đoòng và những tháp nón canxit tại Hang Va là hai hiện tượng đặc biệt, không chỉ gây ấn tượng bởi hình dáng khác thường mà còn mở ra những câu hỏi thú vị về cách tự nhiên kiến tạo các hình thái địa chất. Khám phá nguồn gốc của chúng cũng giúp nhận diện rõ hơn giá trị khoa học và tính mong manh của di sản, từ đó đặt ra yêu cầu bảo tồn trước sức ép ngày càng lớn của hoạt động du lịch.
Sơn Đoòng và những viên ngọc ẩn trong lòng núi
Sơn Đoòng nằm trong vùng lõi Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng, thuộc địa hình núi đá vôi cổ của dãy Trường Sơn. Hệ thống đá vôi khu vực này có lịch sử địa chất hàng trăm triệu năm, trong khi bản thân hang Sơn Đoòng được cho là hình thành tương đối muộn, khoảng 2–3 triệu năm trước. Dòng nước ngầm bào mòn đá vôi dọc theo các khe nứt và đứt gãy, dần mở rộng thành những hành lang khổng lồ. Sau đó, một số phần trần hang sụp xuống, tạo nên các hố sụt lớn, cho ánh sáng mặt trời chiếu vào lòng hang.
Sự kết hợp giữa dòng sông ngầm, những hành lang khô, các hố sụt và những tầng trầm tích đã tạo ra môi trường đặc biệt cho quá trình hình thành thạch nhũ. Trong số đó, ngọc động là hiện tượng đáng chú ý bởi hình dáng gần giống ngọc trai tự nhiên, dù thành phần và cơ chế hình thành hoàn toàn khác với ngọc trai sinh học.
Những viên ngọc động nằm trong các hồ bờ viền canxit ở Sơn Đoòng. Ảnh: Oxalis Adventure
Trên phương diện địa chất học, ngọc động - cave pearl - thực chất là những khối kết tụ khoáng vật, chủ yếu gồm canxit – một dạng tinh thể của calcium carbonate (CaCO₃). Chúng thường có dạng cầu, hình bầu dục hoặc đôi khi méo mó, với kích thước thay đổi từ những hạt nhỏ như hạt đậu đến những viên lớn gần bằng quả bóng chày. Tại Sơn Đoòng, các viên ngọc động nằm trong những vỉa canxit dưới nền hang, có nơi tập trung thành từng cụm. Khi ánh đèn chiếu vào môi trường ẩm ướt, bề mặt chúng có thể phản chiếu ánh sáng lấp lánh, tạo cảm giác như những viên ngọc quý nằm sâu dưới lòng đất.
Quá trình hình thành ngọc động bắt đầu từ nước mưa thấm qua các tầng đá vôi. Trong hành trình này, nước hấp thụ khí carbon dioxide từ đất và không khí, tạo thành dung dịch có tính axit yếu, có khả năng hòa tan một phần đá vôi. Dung dịch mang các ion calcium và bicarbonate theo những khe nứt xuống hang. Khi nước nhỏ giọt vào các vũng nông, carbon dioxide thoát ra ngoài, khiến cân bằng hóa học thay đổi và calcium carbonate bắt đầu kết tủa.
Một hạt cát, mảnh đá vụn, mảnh thạch nhũ hoặc vật thể nhỏ khác có thể trở thành nhân kết tinh. Canxit tiếp tục bám quanh nhân này, tạo thành nhiều lớp nối tiếp nhau. Qua thời gian, khối khoáng vật lớn dần, hình thành viên ngọc động với những lớp kết cấu đồng tâm, phần nào gợi nhớ đến cấu tạo của ngọc trai trong trai, sò.
Ngọc động không phải hiện tượng riêng của Sơn Đoòng. Chúng xuất hiện tại nhiều hang động trên thế giới, trong đó có những cụm nổi tiếng ở hang Carlsbad thuộc bang New Mexico, Mỹ. Một số hang động tại Mexico cũng có những lớp ngọc động tập trung với số lượng lớn.
Đáng chú ý, một nghiên cứu công bố năm 2024 trên tạp chí Archaeometry mô tả khoảng 50 viên ngọc động trong một đường hầm dẫn nước cổ ở vùng đồi Jerusalem, Israel. Một số viên hình thành quanh mảnh gốm và vật liệu xây dựng cổ, cho thấy những vật thể nhân tạo ra cũng có thể trở thành nhân kết tinh trong môi trường nước giàu canxit.
Các trường hợp này cho thấy ngọc động có thể hình thành trong những môi trường rất khác nhau, miễn là hội tụ các điều kiện thích hợp: nước giàu calcium carbonate, sự thay đổi cân bằng hóa học khiến khoáng vật kết tủa và một nhân ban đầu để các lớp canxit bám vào. Tuy vậy, kích thước, hình dạng và mức độ tập trung của chúng phụ thuộc vào điều kiện riêng của từng hang động.
Hang Va và khu rừng tháp đá dưới lòng đất
Nếu ngọc động ở Sơn Đoòng khiến người ta liên tưởng đến những viên ngọc trai, thì Hang Va lại giống một khu vườn đá với những ngọn tháp mọc lên giữa hồ nước. Hang động này nằm trong vùng lõi Vườn quốc gia, cách cửa ra của Sơn Đoòng khoảng 50 m. Hang được người dân địa phương phát hiện từ năm 1992, sau đó được đoàn thám hiểm hang động Anh – Việt khảo sát vào năm 2012.
Hang Va là hang động dạng sông ngầm, có dòng nước hoạt động và nhiều hồ nhũ lớn, còn gọi là hồ bờ viền (rimstone pools hay gours). Những hồ này được hình thành khi calcium carbonate kết tủa, tích tụ thành các bờ đập tự nhiên ngăn dòng nước, tạo nên những bậc hồ nối tiếp nhau.
Tháp nón canxit nổi bật giữa hồ nước xanh tại Hang Va. Ảnh: Oxalis Adventure
Điểm đặc biệt của Hang Va là những cấu trúc canxit hình nón, thường được gọi là tháp nón (tower cones). Chúng mọc dày trong các hồ nhũ, có sườn khá dốc và một số tháp cao gần 2 m. Nhiều cấu trúc đạt độ cao tương đương với bờ đập canxit bao quanh hồ. Sự tập trung với số lượng lớn, kích thước đáng kể và hình dạng tương đối đồng nhất khiến quần thể tháp nón ở Hang Va trở nên đặc biệt hiếm gặp.
Cơ chế hình thành chính xác của những tháp này vẫn chưa được giải thích hoàn toàn. Một giả thuyết được các chuyên gia hang động chú ý là chúng có liên quan đến những mảng canxit mỏng nổi trên mặt hồ, gọi là calcite rafts.
Khi nước trong hang giàu calcium carbonate, quá trình thoát khí carbon dioxide có thể khiến canxit kết tinh thành những màng mỏng trên mặt nước. Các màng này dần dày lên, chìm xuống đáy hồ khi đủ nặng hoặc bị giọt nước từ trần hang tác động.
Nếu nhiều lớp canxit liên tiếp chìm xuống tại cùng một vị trí, chúng có thể tích tụ thành một khối nhô lên, phát triển thành hình nón. Quá trình kết tủa tiếp tục phủ thêm canxit lên bề mặt, tạo nên lớp vỏ gồ ghề đặc trưng. Những cấu trúc có sườn rất dốc được gọi là tháp nón, trong khi các cấu trúc có độ dốc thoải hơn thường được xếp vào nhóm nón bè canxit (raft cones).
Tuy nhiên, đây vẫn là giả thuyết chứ chưa phải lời giải cuối cùng. Trong nghiên cứu công bố năm 2013 trên tạp chí Cave and Karst Science, các nhà nghiên cứu Howard Limbert, Deb Limbert và Tony Waltham nhận định những cấu trúc ở Hang Va có nhiều đặc điểm của nón bè, nhưng nguồn gốc và quá trình phát triển vẫn còn những điểm chưa thống nhất. Lớp canxit phủ bên ngoài đã che khuất một phần cấu trúc ban đầu, khiến việc xác định chính xác cách các tháp hình thành càng khó khăn.
Trên thế giới, một dạng địa hình có vẻ ngoài tương tự tháp nón Hang Va là các tháp tufa ở hồ Abhe, nằm giữa Djibouti và Ethiopia. Tại đây, nước giàu khoáng chất từ các nguồn địa nhiệt dưới đáy hồ trào lên, khiến calcium carbonate kết tủa nhanh và tạo thành những cấu trúc dạng tháp có thể cao hơn 20 m. Tuy nhiên, không có bằng chứng cho thấy Hang Va có hoạt động địa nhiệt. Vì vậy, sự tương đồng về hình dáng không đồng nghĩa với việc hai hiện tượng có cùng cơ chế hình thành.
Những tuyệt phẩm địa chất dễ bị tổn thương
Ngọc động và tháp nón đều được tạo ra nhờ sự cân bằng tinh tế giữa nguồn nước, nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khoáng chất và điều kiện lưu thông không khí trong hang. Một thay đổi nhỏ về môi trường cũng có thể làm gián đoạn quá trình kết tinh vốn diễn ra chậm chạp.
Việc giẫm đạp, va chạm thiết bị, làm dịch chuyển các viên ngọc hoặc bẻ gãy cấu trúc canxit có thể gây tổn hại không thể phục hồi trong thời gian ngắn. Những dấu chân, vết xước hoặc mảnh vỡ không chỉ làm biến dạng cảnh quan mà còn có thể phá hủy những dấu tích địa chất hình thành qua thời gian rất dài.
Cận cảnh ngọc động trong môi trường hang ẩm ướt. Ảnh: Oxalis Adventure
Ngay cả việc chạm tay cũng tiềm ẩn rủi ro. Mồ hôi, dầu và các chất bám trên da có thể để lại lớp tạp chất trên bề mặt khoáng vật, ảnh hưởng đến quá trình kết tinh hoặc làm biến đổi vẻ ngoài của chúng. Việc lấy ngọc động ra khỏi hang cũng khiến chúng mất đi điều kiện môi trường đã tạo nên vẻ lấp lánh đặc trưng.
Tại Sơn Đoòng, các khu vực có ngọc động được khoanh vùng nhằm ngăn du khách giẫm lên những cấu trúc đang phát triển. Những quy định không chạm vào hoặc mang khoáng vật ra khỏi hang là yêu cầu quan trọng và cần được tuân thủ chặt chẽ để hạn chế tác động trực tiếp của con người.
Du lịch và trách nhiệm bảo tồn di sản địa chất
Du lịch thám hiểm mang lại cơ hội giới thiệu những giá trị địa chất độc đáo của Phong Nha – Kẻ Bàng, đồng thời tạo nguồn lực cho công tác bảo tồn và sinh kế địa phương. Nhưng nếu số lượng khách, tần suất di chuyển và cách tổ chức hoạt động không được kiểm soát, chính sức hấp dẫn của các kỳ quan này có thể trở thành áp lực đối với chúng.
Bảo tồn không thể chỉ dừng ở việc nhắc nhở du khách không chạm tay vào thạch nhũ. Cần có giới hạn sức tải phù hợp, tuyến tham quan được thiết kế tránh các khu vực nhạy cảm, giám sát tác động môi trường và quy trình ứng phó khi có sự cố. Những khu vực có giá trị đặc biệt cần được bảo vệ nghiêm ngặt và cân nhắc việc cho khách du lịch tiếp cận.
Nhiều tháp nón mọc thành cụm trong hồ nhũ ở Hang Va. Ảnh: Oxalis Adventure
Quan trọng hơn, cần xem các cấu trúc địa chất là di sản khoa học chứ không chỉ là cảnh quan phục vụ tham quan. Việc ghi nhận hình ảnh, lập bản đồ, nghiên cứu thành phần khoáng vật và theo dõi biến đổi theo thời gian sẽ giúp hiểu rõ hơn tốc độ phát triển cũng như mức độ dễ tổn thương của chúng. Hoạt động du lịch cần được tổ chức dựa trên những hiểu biết khoa học ấy, thay vì chỉ chạy theo nhu cầu trải nghiệm.
Ngọc động ở Sơn Đoòng và tháp nón ở Hang Va là hai minh chứng cho những hình thái kỳ lạ mà tự nhiên có thể tạo ra từ các quá trình tưởng chừng đơn giản: nước thấm qua đá, khoáng vật kết tinh và thời gian tích lũy. Chúng không phải tài nguyên có thể khai thác rồi phục hồi, cũng không phải những món đồ trang trí có thể thay thế. Hàng nghìn hoặc hàng triệu năm kiến tạo ra chúng có thể trở thành vô nghĩa chỉ sau một hành động bất cẩn của con người. Giữ nguyên những tác phẩm ấy chính là cách con người tôn trọng lịch sử địa chất và bảo vệ giá trị độc nhất của di sản thiên nhiên.
----------------------------
Tài liệu tham khảo:
Địa chất, địa mạo Hang Sơn Đoòng / Oxalis Adventure
Ngọc hang động trong Sơn Đoòng / Oxalis Adventure
Hang Va Cave / Oxalis Adventure
Calcite cones in Hang Va, Vietnam / Limbert, H., Limbert, D. & Waltham, T. / Cave and Karst Science, 40(2)
