Hang động đá vôi hình thành vì nước mưa thấm qua đất, mang theo khí cacbonic và trở nên hơi chua, rồi từ từ hoà tan đá vôi dọc theo các khe nứt. Qua thời gian rất dài, các khe nhỏ nở thành ống, ống nở thành đường hầm, có nơi thành sảnh rộng đủ chứa cả một khu rừng.
Chào bạn, đây là Nhà Thám Hiểm. Tập này mình không kể chuyện leo trèo mà kể chuyện của chính cái hang: nó sinh ra thế nào, nó lớn lên ra sao, và vì sao hiểu điều đó giúp bạn đi hang an toàn hơn. Hiểu hang là hiểu được vì sao có đoạn đột nhiên ngập nước, vì sao có chỗ đá chồng lên nhau như vừa sập.
Nước mưa làm sao ăn mòn được đá?
Đá vôi chủ yếu được làm từ một chất gọi là canxi cacbonat, phần lớn có nguồn gốc từ vỏ và xương của sinh vật biển tích tụ dưới đáy biển xưa. Qua chuyển động của vỏ trái đất, những lớp đá đó được nâng lên thành núi.
Nước mưa khi rơi qua không khí và thấm qua lớp đất mục, nơi rễ cây và vi sinh vật thở ra nhiều khí cacbonic, sẽ hoà tan khí này và trở nên hơi chua. Độ chua đó rất nhẹ, nhẹ hơn nhiều so với giấm bạn dùng trong bếp, nhưng đủ để hoà tan đá vôi từng chút một.
Nước không ăn đều cả khối đá. Nó tìm đường đi dễ nhất, đó là các khe nứt và mặt tiếp giáp giữa các lớp đá. Chỗ nào nước chảy nhiều thì chỗ đó bị hoà tan nhiều, khe càng rộng thì nước càng dễ chảy, và cứ thế vòng lặp tự đẩy nhanh lên.
Bạn hình dung giống như nước trong ống cống tự đào rộng lòng ống, chỉ là thời gian tính bằng hàng chục nghìn đến hàng triệu năm chứ không phải vài năm.
Vì sao Quảng Bình và nhiều vùng phía Bắc có nhiều hang?
Hang đá vôi cần ba thứ: đá vôi dày, nhiều nước, và địa hình đủ cao để nước có đường thoát xuống thấp. Vùng núi đá vôi ở Quảng Bình, Hà Giang, Ninh Bình, Cao Bằng và nhiều nơi khác của nước ta hội đủ cả ba.
Kiểu địa hình này các nhà địa chất gọi là karst. Dấu hiệu dễ nhận là những ngọn núi đá dựng đứng, những hố sụt tròn như cái phễu, những con suối chảy được một đoạn rồi biến mất vào lòng núi. Suối biến mất ở đâu thì gần đó thường có hang.
Khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều của vùng nhiệt đới làm cho thảm thực vật dày, đất nhiều khí cacbonic, nước càng chua hơn, nên quá trình hoà tan diễn ra mạnh. Đó là một phần lý do vì sao các hang nhiệt đới thường có kích thước lớn.
Khi bạn ngồi trên xe đi qua một vùng núi đá vôi, nhìn những vách đá xám có vệt đen chảy dọc, hãy nhớ rằng bên trong có thể là cả một mạng lưới sông ngầm đang âm thầm làm việc.
Thạch nhũ và măng đá mọc lên từ đâu?
Nếu hoà tan là quá trình đào hang, thì thạch nhũ là quá trình trang trí. Khi giọt nước mang đá vôi hoà tan nhỏ ra trần hang, nó gặp không khí trong hang có ít khí cacbonic hơn đất. Một phần khí thoát ra, nước mất bớt độ chua và không giữ được hết chỗ đá đã hoà tan, thế là một lớp mỏng đá lắng lại.
Giọt này nối giọt kia, lớp mỏng chồng lớp mỏng, thành một ống nhỏ rủ từ trần xuống. Người ta gọi đó là thạch nhũ. Nước nhỏ xuống nền, phần đá còn lại lắng ở dưới, mọc dần lên thành măng đá. Đến khi hai phần gặp nhau thì thành cột đá.
Tốc độ mọc rất chậm và thay đổi theo từng hang, từng giọt nước. Có nơi phải nhiều năm mới dày thêm được một lớp mỏng như tờ giấy. Vì vậy một cột đá cao bằng người là kết quả của khoảng thời gian dài hơn rất nhiều so với lịch sử ghi chép của loài người.
Ngoài ra còn có những dạng lạ hơn như rèm đá mỏng, ruộng bậc thang đá nơi nước tràn qua các gờ, hay những viên ngọc hang tròn lăn trong vũng nước nhỏ. Mỗi dạng kể một câu chuyện về cách nước chảy ở đúng chỗ đó.
Hiểu cách hang sinh ra giúp gì cho an toàn?
Hang là một con sông đang sống, hoặc là dấu vết của một con sông đã từng sống. Nhiều hang vẫn còn sông ngầm chảy bên trong, và mực nước của nó phụ thuộc vào mưa ở cả một vùng rộng phía trên, có khi cách cửa hang rất xa.
Điều đó có nghĩa là trời ở cửa hang có thể đang nắng, trong khi một cơn mưa lớn ở đầu nguồn đang đẩy nước dâng trong hang. Người dẫn đường giỏi luôn theo dõi dự báo thời tiết của cả vùng, và các tour hang thường đóng vào mùa mưa lũ là vì vậy.
Những đống đá khổng lồ chồng lên nhau trong sảnh hang là dấu vết trần hang từng sập. Khi nước khoét rộng một khoang quá lớn, phần trần mất chỗ đỡ và rơi xuống. Phần lớn những vụ sập lớn đã xảy ra từ rất lâu, nhưng đá rơi nhỏ vẫn có thể xảy ra, đó là lý do mũ bảo hộ là bắt buộc.
Những vệt bùn mới trên vách hang ở độ cao ngang đầu người cũng là lời nhắc: nước từng dâng đến đó. Hãy để ý và hỏi người dẫn đường.
Vì sao đừng chạm tay vào thạch nhũ?
Da người có dầu và mồ hôi. Khi bạn chạm vào một thạch nhũ đang mọc, lớp dầu đó bám lên bề mặt, làm nước không lắng đá đều được nữa. Chỗ bị chạm có thể đổi màu, ngừng mọc, và vết tay đó tồn tại rất lâu.
Nhiều thạch nhũ dạng ống rỗng rất mỏng manh, chỉ cần quệt vai là gãy. Thứ đã mất hàng nghìn năm để thành hình thì không ai làm lại được. Bùn từ giày cũng làm bẩn những nền đá trắng tinh mà phải rất lâu nước mới rửa sạch.
Vì thế trong các hang được bảo vệ, người ta thường căng dây hoặc cắm cọc đánh dấu lối đi. Đi đúng lối đó không phải là luật lệ cứng nhắc, mà là cách để người đến sau vẫn còn thấy được cái bạn đang thấy.
Lần tới khi đứng trước một cột đá, bạn thử tắt đèn, lắng nghe tiếng nước nhỏ giọt. Đó là âm thanh của cái hang vẫn đang tự xây mình, từng giọt một.
Câu hỏi thường gặp
Hang động có thể hình thành ở loại đá khác không?
Có. Ngoài đá vôi, hang còn hình thành ở đá thạch cao, ở dung nham núi lửa nguội lại thành ống, ở vách biển bị sóng khoét, hay trong sông băng. Tuy vậy, phần lớn hang lớn và có thạch nhũ trên thế giới là hang đá vôi.
Làm sao người ta biết tuổi của một hang?
Các nhà khoa học dùng nhiều cách, như đo tuổi trầm tích hoặc tuổi của thạch nhũ bằng các phương pháp phóng xạ. Mỗi cách cho một mốc khác nhau, nên tuổi của hang thường được nói theo khoảng chứ không phải một con số tuyệt đối.
Hang có còn lớn thêm không?
Những hang còn sông ngầm vẫn đang được nước tiếp tục khoét rộng, chỉ là quá chậm để con người thấy trong một đời. Trong khi đó, những hang đã khô thì chủ yếu chỉ còn quá trình lắng đá và sập trần.
Vì sao trong hang thường mát quanh năm?
Nhiệt độ sâu trong hang thường gần với nhiệt độ trung bình cả năm của vùng đó, vì lớp đá dày cách nhiệt rất tốt. Vì vậy mùa hè vào hang thấy mát, mùa đông có khi lại thấy ấm hơn bên ngoài.
Hố sụt trên núi đá vôi có nguy hiểm không?
Hố sụt là nơi trần một khoang ngầm sập xuống, có thể sâu và vách dựng đứng. Đi bộ trên vùng núi đá vôi rậm cây cần cẩn thận vì miệng hố có thể bị cây che khuất. Đây là lý do nên đi theo đường mòn đã biết và có người dẫn.
