ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------

Nguyễn Đình Khang

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN ĐỊA HÌNH KARST VỊNH HẠ
LONG VÀ BÁI TỬ LONG TỈNH QUẢNG NINH PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN
BỀN VỮNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

HÀ NỘI – NĂM 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------

Nguyễn Đình Khang

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN ĐỊA HÌNH KARST VỊNH HẠ
LONG VÀ BÁI TỬ LONG TỈNH QUẢNG NINH PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN
BỀN VỮNG
Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
Mã số: 60850101
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN HIỆU


MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN ĐỊA HÌNH KARST........ 4

1.1. Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan ............................................................4
1.1.1. Tài nguyên ................................................................................................................... 4
1.1.2 .Tài nguyên địa hình/Tài nguyên địa mạo .................................................................... 4
1.1.3. Phát triển bền vững ...................................................................................................... 5

1.2. Địa hình karst và đánh giá tài nguyên địa hình karst ...........................................5
1.2.1. Quá trình karst .............................................................................................................. 5
1.2.2. Địa hình karst ............................................................................................................... 7
1.2.3. Đánh giá địa hình karst phục vụ phát triển bền vững ................................................ 13

1.3. Tổng quan nghiên cứu địa hình karst .................................................................17
1.3.1. Ở ngoài nước .............................................................................................................. 17
1.3.2. Ở trong nước .............................................................................................................. 20

1.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ........................................................24
1.4.1. Cách tiếp cận .............................................................................................................. 24
1.4.2. Các phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 25
CHƢƠNG II. PHÂN TÍCH CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH VÀ
PHÁT TRIỂN ĐỊA HÌNH KARST VỊNH HẠ LONG VÀ VỊNH BÁI TỬ LONG ........... 31

2.1. Nhóm các nhân tố tự nhiên ................................................................................31
2.1.1. Đặc điểm cấu trúc địa chất và kiến tạo ...................................................................... 31
2.1.2. Đặc điểm địa hình ...................................................................................................... 37
2.1.3. Đặc điểm khí hậu ....................................................................................................... 38
2.1.4. Đặc điểm thủy – hải văn ............................................................................................ 39
2.1.5. Lớp phủ thực vật ........................................................................................................ 41
2.1.6. Tai biến thiên nhiên ................................................................................................... 42


Cơ quan phát triển Quốc tế Vương quốc Anh
(The Department for International Development)

GIS

Hệ thống Thông tin Địa lý
(Geographical Information System)

IUCN

Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế
(International Institute for Sustainable Development)

KTXH

Kinh tế xã hội

UNESCO

Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp
quốc (The United Nations Educational, Scientific and
Cultural Organization)

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Phạm vi khu vực nghiên cứu


Hình 1.9. Cơ chế hình thành hang động

10

Hình 2.1. Bản đồ địa chất vịnh Hạ Long và Bái Tử Long

33

Hình 2.2. Đá vôi tại vịnh Bái Tử Long

34

Hình 2.3. Địa hình hàm ếch tại vịnh Bái Tử Long

41

Hình 2.4. Khối karst được bao phủ bởi thực vật

42

Hình 2.5. Đổ lở sườn và nứt tách các khối đá vôi khu vực đảo Đầu Bê, Hàng Trai 43
Hình 2.6. Khai thác đá vôi làm vật liệu xây dựng và trang trí

44

Hình 3.1. Phễu trên đảo Cọc Chèo

46

Hình 3.2. Phễu Cá Rô trên đảo Cống Đỏ


Hình 3.10. Xương cá heo bụng trắng

61

Hình 3.11. Karst dạng chóp trên vịnh Bái Tử Long

63

Hình 3.12. Hòn Phất Cờ

66

Hình 3.13. Hòn Xếp

66

v


Hình 3.14. Hòn Thiên Nga

66

Hình 3.15. Hòn Mồ Côi

66

Hình 3.16. Du lịch hang Trống



Hình 3.24. Di tích khảo cổ khai quật được ở hang Soi Nhụ

78

Hình 3.25. Hội đình Quán Lạn

78

Hình 3.26. Cảnh quan trên đảo Trà Bản

79

Hình 3.27. Cảnh quan bên ngoài áng tùng con

80

Hình 3.28. Phễu Tùng Con

80

Hình 3.29. Ao Tiên trên đảo Máng Hà

80

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các yếu tố khí hậu khu vực vịnh Hạ Long và Bái Tử Long

sinh thái, du lịch mạo hiểm...Ngoài ra các vùng hang động là nơi sinh sống của
đồng bào hàng chục dân tộc ít người với nhiều nền văn hóa đa dạng, đậm đà bản
sắc, cùng với những nét độc đáo về cảnh quan thiên nhiên, những đặc trưng văn
hóa, xã hội đã và đang đem đến rất nhiều ngạc nhiên, thích thú cho khách tham
quan. Tuy nhiên chưa có nhiều những nghiên cứu đánh giá về tài nguyên địa hình
karst cũng như các giá trị to lớn mà chúng đem lại ở khu vực Vịnh Bái Tử Long.
Đối với Vịnh Hạ Long, chủ yếu các công trình nghiên cứu địa chất, địa mạo cho
xây dựng hồ sơ di sản mới chỉ dừng lại ở mô tả, hiện trạng và sự phân bố, còn việc
phân tích, đánh giá các địa hình này theo các tiêu chí cụ thể chưa được thực hiện.
Đề tài luận văn “Nghiên cứu đánh giá tài nguyên địa hình karst Vịnh Hạ
Long và Bái tử Long tỉnh Quảng Ninh phục vụ phát triển bền vững” nhằm làm
sáng tỏ các giá trị của cảnh quan địa hình karst. Trên cơ sở đó, đề xuất các giải pháp
nhằm phát triển bền vững nguồn tài nguyên quý giá này. Thêm nữa, việc nghiên

1


cứu đánh giá này sẽ là cơ sở cho việc phân tích những điểm khác biệt giữa vịnh Hạ
Long, Bái Tử Long, trong đó yếu tố địa hình đóng vai trò trụ cột, làm cơ sở cho
định hướng phát triển KTXH nói chúng, cho đầu tư, quy hoạch phát triển du lịch
biển đảo của Quảng Ninh nói riêng.
Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu làm rõ được những giá trị quan trọng của một số hang động và
dạng địa hình karst độc đáo ở tỉnh Quảng Ninh làm cơ sở cho đề xuất các giải pháp
phát triển bền vững các tài nguyên này.
Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan nghiên cứu, đánh giá tài nguyên địa hình karst phục vụ phát
triển bền vững;
- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình hình thành và phát triển địa
hình karst vịnh Hạ Long và Bái Tử Long;


CHƢƠNG I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN
ĐỊA HÌNH KARST
1.1. Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan
1.1.1. Tài nguyên
Tài nguyên (resources): một nguyên liệu thô được chuyển thành tài nguyên
khi được con người sử dụng trong điều kiện xã hội, kinh tế, kỹ thuật đặc biệt (theo
quan niệm văn hóa).
Theo định nghĩa của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường Việt Nam “Tài nguyên
là tất cả các dạng vật chất, tri thức được sử dụng để tạo ra của cải vật chất hoặc tạo
ra giá trị sử dụng mới của con người” và người ta phân loại tài nguyên như sau:
Theo quan hệ với con người: Tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên xã hội.
Theo phương thức và khả năng tái tạo: Tài nguyên tái tạo và tài nguyên
không tái tạo.
Theo bản chất tự nhiên: Tài nguyên nước, tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài
nguyên khoáng sản, tài nguyên năng lượng, tài nguyên khi hậu cảnh quan, di sản
văn hóa kiến trúc, tri thức khoa học và thông tin.
1.1.2 .Tài nguyên địa hình/Tài nguyên địa mạo
Theo Panizza[7], địa hình và các quá trình địa mạo được đánh giá là tài
nguyên thông qua 4 chỉ tiêu: khoa học, văn hóa, kinh tế-xã hội và phong cảnh.
Trong đó, chỉ tiêu khoa học phải đảm bảo được 4 đặc trưng là: 1- là mô hình tiến
hóa địa mạo; 2-là một thực thể được sử dụng cho các mục đích giáo dục và đạo tào;
3- là một ví dụvề cổ địa mạo và 4- là trụ cột của hệ sinh thái.
Theo Panizza, để ứng dụng tốt cho các vấn đề môi trường thì địa mạo được chia
thành 2 hướng: tài nguyên địa mạo và tai biến địa mạo.
“Tài nguyên địa mạo bao gồm các nguyên liệu thô (liên quan tới các quá trình địa
mạo) và địa hình – cả hai loại có ích cho con người lẫn loại có thể trở nên có ích
phụ thuộc vào hoàn cảnh kinh tế xã hội và công nghệ”. Chẳng hạn, một bãi biển có
thể thu được giá trị và được xem là tài nguyên địa mạo khi được sử dụng cho các
khu nghỉ dưỡng ven biển.

nhưng không giống như các hoạt động của dòng chảy hay hoạt động của biển. Đây
là một quá trình đặc biệt. Cho đến nay đã có nhiều định nghĩa về karst như:

5


- Theo Kanev D.D (1980) cho rằng “Karst là toàn bộ các dạng địa hình được
thành tạo bởi sự hòa tan và phá hủy các đá”.
- Lê Bá Thảo và đồng nghiệp (1983): “Karst là toàn bộ các quá trình hình
thành các dạng địa hình liên quan với sự lưu thông của nước trong các đá dễ hòa
tan”.
- Bách khoa toàn thư về các thuật ngữ Địa lý định nghĩa: “Karst (hay là hiện
tượng karst) là hiện tượng liên quan với sự hòa tan các đá do nước tự nhiên về phức
hệ các dạng địa hình được thành tạo ở các khu vực có đá dễ hòa tan (đá vôi,
dolomit, thạch cao, đá muối,...).
- Theo Bách khoa toàn thư Địa lý, định nghĩa đơn giản “Karst là những hiện
tượng và quá trình xuất hiện trong các đá bị hòa tan do nước tự nhiên”.
Karst được nghiên cứu theo nhiều phương pháp khác nhau phục vụ cho
những mục đích khác nhau, để tìm hiểu quá trình phát sinh và phát triển các kiểu
dạng và cảnh quan địa hình karst, cũng như chế độ thủy văn sông hồ và nguồn nước
do quá trình karst tạo thành. Như vậy, quá trình karst là các hiện tượng hòa tan có
liên quan đến các quá trình hóa học trên địa hình đá vôi tạo thành các hệ thống hang
động độc đáo.
Quá trình karst phụ thuộc vào sự có mặt của các đá karst, đặc tính nứt nẻ và
thành tạo mạng lưới khe nứt kiến tạo trên địa hình đá vôi phụ thuộc vào sự vận
động của nước cùng khả năng hòa tan của đất đá, hình thành các hang động.
Từ các khái niệm trên có thể định nghĩa karst: là hiện tượng phong hóa đặc
trưng của những miền núi đá vôi bị nước chảy xói mòn. Sự xói mòn không phải do
cơ chế lực cơ học, mà chủ yếu là do khí C02 trong không khí hòa tan vào nước,
cộng với các ion dương của hydro (H+) tạo thành axit cacbonic. Axit cacbonic là

nước. Khi mưa lớn, nước các nơi đổ về, các hang này bị lấp không tiêu nước có thể
gây ngập úng (hình 1.6).
 Cánh đồng karst: là những cánh đồng bằng phẳng, có thể có dòng chảy mặt
(hình 1.7).
 Đồng bằng gặm mòn: Có địa hình tương đối bằng phẳng, trên có núi sót
 Các dạng địa hình karst nổi cao: gồm các đỉnh, dãy, khối, tháp… kích thước
thay đổi, hình thù hết sức đa dạng, nổi cao giữa các địa hình thấp (hình 1.8).
Dạng karst ngầm: Đặc trưng cho địa hình karst ngầm đó là hang động

7


Hình 1.3. Carư

Hình 1.4. Phễu karst

Hình 1.5. Thung lũng karst

Hình 1.6. Thung lũng mù

Hình 1.7. Cánh đồng karst

Hình 1.8. Cảnh quan karst cụm đỉnh - lũng

Hang động là kết quả độc đáo của quá trình karst, chỉ có ở các vùng đá vôi.
Có những hang hình thành từ xa xưa, nay được nâng lên rất cao. Chúng không phát
triển thêm do không còn nước chảy (còn gọi là hang khô). Nhiều hang hiện đang

8



Hình 1.9. Cơ chế hình thành hang động. (David C. Culver, 1990)

 Quá trình hình thành hang động
Hang động được hình thành bởi các quá trình địa chất khác nhau, là sự kết
hợp của các quá trình xói mòn hóa học do nước, hoạt động kiến tạo, vi sinh vật, áp
lực, ảnh hưởng không khí, và thậm chí cả việc đào bới [19].
Có 3 quá trình hình thành chung của các hang động: (1) hang động được
hình thành bởi áp suất hoặc dòng chảy, (2) hang động xói mòn, và (3) hang động
hòa tan (A. Austin, 2004)
- Hang động hình thành bởi áp suất hay dòng chảy, thường tìm thấy trong
các ống dung nham núi lửa, T‟let hang động.
- Hang động xói mòn là những hang động bị tác động bởi sóng biển vào các
vách đá, loại này thường được gọi là hang biển.
- Hang động hòa tan, đây là loại hang động chiếm số lượng nhiều nhất trên
thế giới, chúng thường được hình thành do quá trình hòa tan của nước trong các
loại đá dễ hòa tan như: đá vôi, thạch cao và một ít trong đá cẩm thạch, mỏ muối
hoặc trong khối băng. Trong đó, các hang động trên núi đá vôi chiếm số lượng lớn
nhất [17].
Thuật ngữ hang động thường được áp dụng để chỉ một khe hở tự nhiên,
trong các loại đá khác nhau, đủ lớn để con người đi vào. Thuật ngữ này mang tính
chủ quan, chỉ dựa trên khả năng tiếp cận của con người, không dựa vào quá trình

10


hình thành, do đó thiếu khoa học (J. Fromaget, 1997). Đến nửa sau thế kỷ 19, nhờ
những tiến bộ trong thăm dò hang động của nhiều nhà khoa học trên thế giới, khái
niệm về hang động mới dần chính xác và khoa học hơn (Alexander Klimchouk,
1998). Một số khái niệm được chấp nhận và sử dụng hiện nay như:

Khoảng 180.000 năm cách đây, trong thời kỳ đồ đá, hoặc trước đó, người thông
minh Neandertalensis đã sử dụng các hang động làm nơi chôn cất như hang Tabun
Cave, ở Israel. Ngoài ra, còn có nhiều bằng chứng cho thấy việc chôn cất người
trong nhiều giai đoạn lịch sử khác nhau như: hang động Dorgone - Pháp, đã được
sử dụng từ thời kỳ tiền sử, hang Rouffignac được sử dụng trong 3 thời kỳ: đồ đá, đồ
đồng và đồ sắt. Việc sử dụng các hang động để chôn cất có thể do các nguyên nhân
sau: đây là điểm tự nhiên thuận lợi, lòng tin và tôn giáo. Đáng chú ý nhất, phong tục
này đã có từ thời kỳ đồ đá đến nay và được tìm thấy ở nhiều nơi khác nhau và trong
nhiều nền văn hóa khác nhau [17].
Sử dụng trong chiến tranh: Khu vực karst và các hang động với địa hình
hiểm trở, hoang vắng nên thường được sử dụng cho các mục đích quan trọng trong
quân sự như: mai phục, tấn công, ẩn náu, đào tạo và triển khai các kế hoạch tác
chiến và phòng thủ, cất giữ đạn dược, thử nghiệm vũ khí, thuận lợi cho việc chỉ huy
và tình báo, bệnh viện chữa trị cho các quân nhân, chôn cất người chết và giam cầm
tù nhân. Ngoài ra, hang động còn cung cấp ngồn nguyên liệu quan trọng trong việc
sản xuất vũ khí như: chì, kali nitrat, và một số kim loại khác, đây là thành phần
quan trọng để sản xuất đạn dược, thuốc súng [18].
Trong truyền thuyết và thần thoại: Hang động đóng một vai trò quan trọng
trong các truyền thuyết và thần thoại của nhiều nền văn hóa khác nhau. Các hang
động được sử dụng trong nhiều câu chuyện thần thoại do 3 đặc trưng nổi bật như
sau: trước tiên chúng thường được tưởng tượng như là đường xuống địa ngục; thứ
2, hang động thường được xem là nơi có nguồn sức mạnh siêu nhiên và sự sáng tạo
(theo người Hy Lạp cổ, thần Zeus đã được sinh ra trong một hang động trên đảo
Crete. Còn đối với ngưới Úc, các hang động là nơi liên kết với tổ tiên thời kỳ tạo
lập); thứ 3, chúng được xem là nơi ở của các vị thần, thánh, tổ tiên và các quái vật
khổng lồ trong hang động. Ngoài ra, hang động thường còn được biết đến như là
nơi cất giấu kho báu, vàng, bạc trong các truyền thuyết trên khắp thế giới.
Sử dụng cho du lịch: Các hang động với cảnh quan đặc sắc, giá trị tín

12

những loài động vật hay thực vật đặc biêt, mà chúng là những yếu tố không thể

13


thiếu được trong một hệ sinh thái: Một vài vùng đất ngập nước hoặc các tích tụ
mảnh vụn là những ví dụ rõ rệt. Tuy nhiên, trong trường hợp này, các môn học
khác, như Động vật học hay Thực vật học, hơn là Địa mạo học, sẽ chỉ ra sự đóng
góp của tài sản địa mạo. Trong những trường hợp khác, việc xác định giá trị khoa
học của những đặc điểm hình thái đặc biệt, như hang động hoặc mái đá mà có lúc là
vị trí cư ngụ của người cổ đại, có thể lại nằm trong ranh giới của Khảo cổ học. Mỗi
đặc trưng trên đây có thể thừa nhận giá trị cao hay thấp nhờ mức độ hiếm có của nó,
nghĩa là tầm quan trọng của nó về mặt không gian; do đó, mức độ khác nhau về tầm
quan trọng có thể được quy cho một trong 4 loại đặc trưng đã xác nhận ở trên: - Địa
phương, khu vực, siêu khu vực và rộng rãi trên thế giới.
Tiêu chí này chỉ mức độ đa dạng các thuộc tính, tổ hợp, hệ thống và các quá
trình địa chất, bao gồm đa dạng về vật chất như thạch học, khoáng vật, hoá thạch
v.v.; đa dạng về địa hình - địa mạo và kiến trúc, cấu tạo; đa dạng về môi trường địa
chất (cổ và hiện đại); đa dạng về quá trình và lịch sử tiển hoá địa chất. Trong nhiều
yếu tố thành phần của tiêu chí, cần khẳng định các yếu tố nổi bật nhất, có tính toàn
cầu. Ví dụ với Vịnh Hạ Long, đó là lịch sử kiến tạo địa chất đa dạng, dài lâu và địa
mạo karst đá vôi trên biển như những giá trị di sản địa chất được UNESCO khẳng
định.
 Tiêu chí về giá trị thẩm mỹ
Đây có thể coi là một tiêu chí có phạm vi rất rộng, nó phụ thuộc rất nhiều
vào cảm nhận riêng của mỗi cá nhân, những người đến và tham quan vịnh. Tuy
nhiên, trong nghiên cứu của mình, luận văn đánh giá vịnh Hạ Long và Bái Tử Long
có giá trị về thẩm mỹ vô cùng phong phú. Cảnh quan tại đây mặc dù được nhiều tài
liệu đánh giá là có nét tương đồng với nhau, tuy nhiên nếu để ý kỹ chúng ta có thể
thấy được rất nhiều sự khác biệt trong cảnh quan hai vịnh.Vịnh Hạ Long nổi tiếng

loại khoáng sản kim loại và đá vôi, xi măng phục vụ cho các ngành công nghiệp, vẻ
đẹp, độc đáo của địa hình karst làm xao xuyến bao khách du lịch trong và ngoài
nước đến với Vịnh Hạ Long và vịnh Bái Tử Long. Khoáng sản và du lịch mang lại
lợi ích kinh tế không nhỏ tuy nhiên khai thác cần đi đôi với bảo tồn các giá trị địa
hình karst.
 Tiêu chí về giá trị độc đáo, đặc sắc và kỳ vỹ
Muốn đánh giá nét độc đáo địa hình karst thì phải có những yếu tố, đặc điểm
khác thường so với các dạng địa hình khác, bao gồm các vật thể và hiện tượng hiếm
và độc đáo; tiêu biểu và đặc sắc; có quy mô không gian đồ sộ, đại diện cho tầm
quốc gia, khu vực hoặc thế giới [12].

15


Ví dụ, ở Vịnh Hạ Long, các thuộc tính này đều liên quan đến địa chất và
địa mạo học và có thể nêu ra ví dụ về một số chỉ tiêu đứng hàng đầu thế giới như:
quy mô địa hình karst đá vôi trên biển; sự phong phú, đa dạng và kỳ lạ của các
kiểu, dạng địa hình karst đá vôi; số lượng tháp đá trên biển; hệ thống hang hàm ếch
biển; thuỷ triều nhật triều đều biên độ lớn; ranh giới chuyển tiếp địa tầng giữa các
hệ Đê vôn và Cacbon v.v.
Kỳ quan thiên nhiên cặp hòn Phụ Tử là các dạng địa hình karst hình tháp
trên biển kết quả tiến hoá tận cùng của quá trình xâm thực, ăn mòn hoá học đá vôi
tại vùng nhiệt đới ẩm. Cặp tháp đôi kiểu Phong Linh như Phụ Tử rất hiếm gặp và
càng đặc biệt, độc đáo vì đó là cặp tháp nghiêng nằm trên vùng biển. Quá trình ăn
mòn hoá học của nước biển và mài mòn của sóng biển trong vòng 5- 6 nghìn năm
qua đã tạo nên ngấn vách dạng hàm ếch quanh chân, làm tăng thêm vẻ đẹp độc đáo
cho đôi tháp. Ở Vịnh Hạ Long có Hòn Đũa, cũng là một kỳ quan tháp đá đáng giá,
sánh ngang tầm Phụ Tử, nhưng không phải tháp nghiêng như Phụ Tử.
Nếu như vịnh Hạ Long chỉ có các dạng địa hình karst đơn thuần nhưng bên
cạnh đó là vịnh Bái Tử Long ngoài địa hình karst còn có các đảo đất xen kẽ tạo nên