Trên Trái Đất, ẩn mình dưới những ngọn núi hùng vĩ hay những vách đá sừng sững là vô số hang động kỳ bí, nơi lưu giữ những câu chuyện về thời gian và sức mạnh của thiên nhiên. Từng hang động mang một vẻ đẹp riêng biệt, với những nhũ đá rủ xuống như những chiếc rèm pha lê lấp lánh, hay những măng đá vươn lên như những tác phẩm nghệ thuật độc đáo.

Nhưng điều gì đã tạo nên những kỳ quan thiên nhiên kỳ vĩ này? Hãy cùng Phongnha Discovery khám phá bí ẩn về sự hình thành hang động!

Phần lớn các hang động trên thế giưới được hình thành do quá trình kiến tạo địa chất của Trái Đất hàng triệu năm trước. Vỏ Trái Đất luôn có sự thay đổi kéo theo hàng loạt sự đứt gãy và hoạt động tạo ra núi, cũng như sự phun trào của các núi lửa đã hình thành ra các dãy núi. Các thành phần trong khối núi không giống nhau trong đó có những phần dễ bị phong hóa và có thể hòa tan vào nước ngầm và bị cuốn đi, để lại khoảng trống giữa các phần chưa bị phong hóa. Qua hàng triệu năm, khoảng trống lớn dần, rồi tùy theo tình trạng kết cấu khối vòm mà vòm sụp xuống, hoặc đủ chắc để tạo ra hang đá.

Các hang động phân bố trên toàn thế giới, mặc dù mật độ các hang động đã được khám phá nghiêng nhiều về những quốc gia mà hoạt động thám hiểm hang động đã trở nên phổ biến. Phần lớn các hang động tập trung nhiều ở Châu Âu, Châu Á, Bắc Mỹ và Châu Đại Dương, nhưng lại thưa thớt ở Nam Mỹ, Châu Phi và Nam Cực.

Hang dài nhất

• Hang động có tổng chiều dài lớn nhất đã được khảo sát là hang Mammoth ở Kentucky, Mỹ với chiều dài lên tới 685,6 km.

• Hang động dài nhất ở dưới nước và đứng thứ 2 về tổng chiều dài là Sistema Sac Actun ở Yucatan, Mexico, dài 335 km.

Hang sâu nhất

• Hang động sâu nhất tính từ điểm thấp nhất đến cửa cao nhất của hang là hang Veryovkina ở Abkhazia và Gruzia, với độ sâu lên đến 2.204 m.

• Hố ngập nước sâu nhất từng được khám phá là vực Hranice ở Cộng hòa Séc sâu 404 m.

Hang lớn nhất

Hang Sơn Đoòng: Hang động lớn nhất thế giới là hang Sơn Đoòng ở Bố Trạch, Quảng Bình, Việt Nam, thuộc hệ thống hang Phong Nha - Kẻ Bàng dài ít nhất 9 km (đã khảo sát và đo đạc 4,6 km), rộng khoảng 150m và cao gần 200m. Hang động mới được khảo sát cụ thể và liệt kê là hang lớn nhất vào tháng 4/2009 bởi nhóm thám hiểm thuộc Hiệp hội Hang động Hoàng gia Anh. Trước đó, kỷ lục này thuộc về hang Hươu ở vườn quốc gia Gunung Mulu (Sarawak, Borneo, Malaysia).

Sự hình thành của thạch đá và măng đá

Thạch nhũ (thạch đá)

Thạch nhũ hay nhũ đá được hình thành do cặn của nước nhỏ giọt đọng lại trải qua hàng triệu năm trước. Nó là khoáng vật hang động thứ sinh treo trên trần hay tường của các hang động.

Khi nước mưa thẩm thấu từ trên xuống, trên đường đi nó hòa tan các khoáng chất rồi cuốn theo, đến trần vòm hang nó tích tụ chảy thành dòng hoặc từng giọt nhỏ. Khi giọt nước này rơi xuống, nó để lại một ít canxit nhỏ lắng đọng bám vào trần hoặc vách hang. Mỗi giọt tiếp theo được hình thành và rơi xuống đều ngưng tụ một lượng canxit khác cuối cùng tạo thành thạch đá thuôn tròn hay hình nón. Khi có đủ thời gian nó sẽ lớn, đủ dài, khi chạm đến nền hang sẽ tạo thành các cột đá.

Măng đá

Mỗi giọt nước từ trên đỉnh hang nhỏ xuống cũng để lại một lớp mỏng canxit bám vào nền hang. Cứ như vậy lớp canxit lớn dần tạo thành măng đá, măng đá vươn cao có đỉnh nhọn hướng lên phía nhũ đá. Vì phát khởi từ đất, diện tích bám trụ lớn, vững chãi và không dễ bị ngắt đoạn, nên măng đá thường phát triển nhanh hơn nhũ đá. Măng đá cao nhất có thể đạt tới 30m, giống như một tháp đá, vững chãi đứng trên mặt đất.

Nhũ đá và măng đá cũng có khi tiếp xúc với nhau tạo thành cột đá nhưng rất hiếm. Nhũ đá thường phát triển không ổn định do dòng chảy của nước thường chuyển hướng khi bị chặn hoặc khối lượng nước nhiều hoặc ít đi, vì vậy mà lại có nhũ đá khác ra đời.

Hệ thống hang động Vườn Quốc Gia Phong Nha - Kẻ Bàng

Hệ thống hang động tại khu vực Phong Nha-Kẻ Bàng được hình thành do những kiến tạo địa chất xảy ra trong lòng dãy núi đá vôi Kẻ Bàng cách đây hơn 400 triệu năm vào thời kỳ Đại Cổ sinh. Trải qua các thời kỳ kiến tạo quan trọng và các pha chuyển động đứt gãy, phối tảng và uốn nếp đã liên tục tạo ra các dãy núi trùng điệp do chuyển động nâng cao và các bồn trầm tích do chuyển động sụt lún để tạo ra tính đa dạng về địa chất, địa hình - địa mạo về hang động du lịch đối với các thành hệ đá vôi Phong Nha-Kẻ Bàng phát triển từ Devon đến Kỷ Cacbon - Permi.

Khu vực Phong Nha-Kẻ Bàng hiện tại là kết quả tổng hợp của 5 giai đoạn phát triển lớn trong lịch sử phát triển vỏ Trái Đất trong khu vực:

• Giai đoạn Kỷ Ordovic muộn - giai đoạn Silur đầu (450 triệu năm)

Vỏ trái đất bị phá vỡ, sụt lún thành tạo đá lục nguyên của hệ tầng Long Đại, phân bố dạng tuyến kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, chứa các hóa thạch Graptolithina tuổi O3 - S1.

• Giai đoạn Kỷ Devon giữa và muộn (khoảng 340 triệu năm)

Lần thứ hai vỏ Trái đất bị sụt võng, biển mở rộng. Thành phần trầm tích tiến hóa từ cát bột kết đến acgilit xen đá vôi chứa các tập hợp hóa thạch đặc trưng tương ứng theo hướng biển tiến sau đây:

Calceola sandalina, Desquamatia kurbesekiana (biển ven bờ) -> Stringocephalus burtini, Emanuella takwwanesis, E. volhynica, Desquamatia ventrycosa, Scoliopora denticulata, Stachyodes costulata, S. lagowwiensis (biển nông) và các phức hệ Conodonta (biển khơi).

• Giai đoạn Carbon - Permi (360-245 triệu năm)

Giai đoạn tạo đá vôi dạng khối (platform) tuổi Carbon - Permi. Vỏ trái đất vùng Phong Nha - Kẻ Bàng bị phá vỡ lần thứ 3, tạo bồn trũng nông, dạng đẳng thước (biển nội lục), chứa các hóa thạch có tuổi từ carbon hạ đến carbon trung cuối cùng là Permi.

• Giai đoạn tạo núi Mezozoi

Khối đá vôi Phong Nha Kẻ Bàng nâng lên khỏi mặt biển, quá trình karst, phong hóa và bóc mòn xảy ra.

• Giai đoạn Đại Tân sinh (250-65 triệu năm)

Khu vực Phong Nha-Kẻ Bàng có hang động có tuổi cổ nhất Đông Nam Á, với thời gian bắt đầu hình thành hang động là 400 triệu năm trước đồng thời với pha tách giãn hình thành Biển Đông. Các hướng chạy của hệ thống hang động tại khu vực Phong Nha-Kẻ Bàng trùng với hướng các đứt gãy mang tính khu vực và địa phương.