4.2.2. Địa hình karst

Địa hình karst là điểm đặc trưng nhất của khối núi đá vôi Phong Nha - Kẻ Bàng, chiếm hơn 2/3 diện tích khu vực di sản, đồng thời là một khối núi đá vôi tương đối nguyên vẹn lớn nhất ở Việt Nam và còn tiếp tục kéo dài qua Hin Namno của Lào, trở thành khối núi đá vôi cỡ lớn nhất hành tinh. Tầng đá vôi này có bề dày trên 1000 m, chủ yếu là đá vôi tuổi Carbon - Permi có độ tinh khiết cao, cấu tạo khối hoặc phân lớp dày. Đây là điều kiện đảm bảo để quá trình tiến hoá karst xảy ra một cách triệt để: từ giai đoạn có nhiều phễu karst nhỏ cho đến karst dạng nón, sau đó là dạng tháp và cuối cùng là đồng bằng karst. Các thành tạo đávôi ở Phong Nha - Kẻ Bàng cũng có nhiều đặc điểm giống đá vôi ở vịnh Hạ Long, Bắc Sơn (tỉnh Lạng Sơn), Hà Giang, Sơn La và Nam Trung Quốc. Nhưng đá vôi tại các nơi đó lại nằm trong những khu vực có chế độ kiến tạo, khí hậu và mối quan hệ với địa hình phi karst xung quanh không giống nhau. Tại vịnh Hạ Long, khối đá vôi nằm trong vịnh biển nông ven rìa lục địa, nhô lên trên mặt biển thành hàng trăm hòn đảo lớn nhỏ. Tại Bắc Sơn, Hà Giang, Sơn La và Nam Trung Quốc nhìn chung, khối đá vôi phân bố trong vùng núi xa biển nằm cao hơn địa hình phi karst xung quanh. Riêng ở Phong Nha - Kẻ Bàng, địa hình khối đá vôi lại nằm thấp hơn so với xung quanh. Khí hậu ở Phong Nha - Kẻ Bàng lại nóng và ẩm hơn so với các vùng kể trên (bảng 4.1).

Bảng 4.1. Đặc trưng nhiệt - ẩm trung bình năm tại một số nơi có đá vôi ở Việt Nam và Nam Trung Quốc

Đặc trưng khí hậu	Việt Nam				Trung Quốc
	Đồng Hới	Hòn Gai	Lạng Sơn	Sơn La	Quý Châu	Quảng Tây
Nhiệt độ (0^0C)	24,9	22,9	21,0	21,3	15,3	21,0
Lượng mưa (mm)	2112	1994	1419	1400	1200	1990

Những nguyên nhân trên đã làm cho sự tiến hoá địa hình karst ở Phong Nha - Kẻ Bàng không hoàn toàn giống với các nơi khác, mặc dù sự tiến hoá này xảy ra theo cùng một cơ chế hoà tan (do cả nước trên mặt lẫn nước ngầm) và phá huỷ cơ học (đổ lở trên sườn và trong hang động). Do cơ chế này, nhiều kiểu và dạng địa hình karst đã được thành tạo cả trên bề mặt lẫn dưới sâu. Dựa vào đặc điểm địa hình và mức độ karst hoá, có thể chia địa hình karst khối núi Phong Nha - Kẻ Bàng thành hai kiểu sau:

- Khối núi karst thấp dạng khối tảng với các đỉnh dạng nón và sự tập trung cao của địa hình âm khép kín

Kiểu địa hình này chiếm diện tích chủ yếu của khối đá vôi, hiện tại chưa có nhiều thông tin về địa hình cũng như các đặc điểm tự nhiên của chúng. Quá trình karst của khối núi đá vôi đang ở trong giai đoạn hoạt động mạnh mẽ. Trong khối karst hầu như không còn một bề mặt đỉnh phẳng nào rộng vài trăm m², khắp nơi đều chỉ thấy các đỉnh karst nhọn, sườn vách dốc đứng và các phễu, giếng karst. Các dòng chảy trong khối đá vôi chủ yếu là dòng ngầm. Sự đa dạng của thành phần thạch học và cấu trúc địa chất đã dẫn tới sự đa dạng về địa hình trong nội bộ khối karst này. Ngoài sự phổ biến của địa hình karst với các đỉnh nhọn, trong khối còn phân bố các dải đồi - núi thấp kéo dài với đường phân thuỷ tương đối mềm mại do phát triển trên các đá phi karst của hệ tầng La Khê (C₁ lk) (ảnh 4.4).

- Khối núi karst thấp dạng sót với đỉnh dạng nón, sườn vách dốc đứng và các thung lũng rộng

Kiểu địa hình này phát triển ở phần rìa khối núi đá vôi, phân bố ở vùng Phong Nha, dọc đường 20, vùng Minh Hoá... với đặc trưng là các khối núi nhỏ được thung lũng rộng bao bọc, sườn các núi tạo vách dốc đứng đổ xuống các thung lũng. Các trũng khép kín khá phổ biến trong kiểu địa hình này; chúng có kích thước rộng, độ sâu chỉ khoảng 100 m và đáy có tích tụ trầm tích bở rời. Do những đặc trưng trên, trong phạm vi kiểu địa hình này thường phát hiện được nhiều hang động karst.

Địa hình karst thuộc hai kiểu kể trên rất đa dạng và phức tạp. Sau đây xin giới thiệu những nét khái quát chính về địa hình karst trên bề mặt của vùng Phong Nha – Kẻ Bàng (phần hang động sẽ được giới thiệu ở chương sau).

Khác với các vùng đá vôi khác ở Việt Nam (Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Sơn, Hạ Long, Ninh Bình, Sơn La,...) địa hình karst dạng nón và dạng tháp trên mặt khối Phong Nha - Kẻ Bàng không điển hình. Nhưng nếu đi từ rìa vào trung tâm khối đá vôi thì vẫn thấy có sự chuyển tiếp từ karst dạng tháp sang karst dạng nón trên bề mặt đỉnh cao nguyên đá vôi bị phân cắt mạnh mẽ này. Do còn cha được nghiên cứu chi tiết, nên chưa thể xác định được tỷ số giữa chiều cao và chiều rộng (đường kính) đáy của các nón và tháp karst (ảnh 4.1 và 4.2). Địa hình carư phát triển trên đỉnh và sườn các khối núi cũng chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Các dạng địa hình âm khép kín là đặc trưng của vùng karst, chúng là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ karst hoá. Theo Vũ Độ (1980), mật độ phân bố các dạng âm khép kín trung bình của khối Phong Nha - Kẻ Bàng là 3-6/km², so với khối Bắc Sơn là 2-5/km² và vùng Đồng Văn - Mộc Châu là 0,5-3/ km². Chiều sâu của các phễu karst giảm dần từ 200-300 m ở phía tây đến dưới 100 m về phía đông, trong khi đó bề rộng đáy các phễu này lại biến thiên theo chiều ngược lại. Các đáy trũng khép ở phía đông của khối có diện tích vài trăm m² đến trên 1 km² với địa hình xung quanh khá hiểm trở, là nơi bảo tồn được các di sản thiên nhiên phong phú.

Khối karst Phong Nha - Kẻ Bàng khá phổ biến dạng địa hình thung lũng do rửa lũa - hoà tan carbonat. Các thung lũng này thường phát triển dọc các đứt gãy kiến tạo và là quá trình liên kết các phễu karst do sụt đổ các hang động ngầm. Các thung lũng kéo dài từ vài trăm mét đến trên 5 km, tạo địa hình khe hẻm hiểm trở, đáy ít có vật liệu bồi tích hoặc thậm chí không có (thường được phân bổ ở phần trung tâm của khối, ảnh 4.3). Trong khi đó ở phần rìa, đáy của các thung lũng được mở rộng và lấp đầy bởi lớp bồi tích khá dày (ảnh 4.4 và 4.5) và được gọi là thung lũng karst ven rìa (ảnh 4.6). Trên các thung lũng này thường có sông suối chảy qua. Các dòng sông suối này là tác nhân mang nước từ các vùng địa hình phi karst vào khu vực đá vôi. Tại vị trí sát khối đá vôi thường xuất hiện các hố nước sâu (ảnh 4.7). Những đặc trưng như vậy có thể quan sát thấy rất rõ ở Khe Gát, Chà Nòi, trước cửa Hang Én,...

Cũng có những vùng trũng bị các khối đá vôi với diện tích khá rộng lớn bao quanh như ở khu vực Phong Nha. Tại đây, do sông thường xuyên đưa vào khối lượng vật liệu bở rời đáng kể, nên đã nhanh chóng phủ một lớp bồi tích khá dày lên trên bề mặt bào mòn đá vôi (ảnh 4.5).

Ảnh 4.1. Bề mặt đỉnh của khối đá vôi bị chia cắt mạnh
tại Km 9,5 trên đường 20 (Ảnh Đặng Văn Bào)

Ảnh 4.2. Đỉnh karst dạng tháp (Ảnh Đặng Văn Bào)

Ảnh 4.3. Thung lũng khe hẻm và đồng bằng aluvi cùng các dòng sông chính ở khu vực Phong Nha nhìn từ máy bay trực thăng (Ảnh Lê Huy Cường cung cấp)

Ảnh 4.4. Bề mặt thềm aluvi Pleistocen vùng Khe Gát (Ảnh Đặng Văn Bào)

Ảnh 4.5. Bề mặt thềm sông Son tuổi Holocen giữa ở Phong Nha
(Ảnh Đặng Văn Bào)

Ảnh 4.6. Bìa mặt cánh đồng ven rìa ở vùng Khe Gát tuổi Pleistocen muộn (Ảnh Vũ Văn Phái)

Ảnh 4.7. Hố nước chảy vào hang ngầm ở Khe Gát (Ảnh Vũ Văn Phái)