Cao nguyên đá Đồng Văn có hóa thạch vì phần lớn đá ở đây là đá vôi và đá trầm tích hình thành dưới các vùng biển cổ cách nay hàng trăm triệu năm. Vỏ, xương của sinh vật biển như san hô, tay cuộn, huệ biển, trùng lỗ được chôn vùi trong bùn vôi, rồi hoá đá cùng lớp đá. Sau đó, qua các chuyển động kiến tạo kéo dài, những lớp đá này bị nâng lên thành núi, mang theo hóa thạch lên độ cao hơn một nghìn mét.
Hóa thạch là một trong những lý do chính khiến Đồng Văn được công nhận là công viên địa chất toàn cầu. Bài viết giải thích hóa thạch hình thành thế nào, những nhóm sinh vật thường gặp trong đá vôi biển cổ, vì sao chúng có mặt trên núi cao, hóa thạch giúp các nhà khoa học đọc lịch sử Trái Đất ra sao, và bạn nên làm gì khi nhìn thấy hóa thạch.
Hóa thạch hình thành như thế nào
Hóa thạch là dấu vết của sinh vật cổ được lưu giữ trong đá: có thể là vỏ, xương đã bị khoáng hoá, khuôn in hình dạng, hoặc dấu vết hoạt động như đường bò, hang đào. Đa số sinh vật chết đi đều bị phân huỷ hoàn toàn; chỉ một phần rất nhỏ, gặp điều kiện thuận lợi, mới trở thành hóa thạch.
Môi trường biển nông, ấm là nơi thuận lợi cho hóa thạch hình thành. Ở đó có rất nhiều sinh vật có vỏ, xương bằng canxi cacbonat. Khi chết, chúng rơi xuống đáy, bị bùn vôi phủ lên nhanh chóng, tránh được sự phân huỷ và xáo trộn. Theo thời gian, lớp bùn nén chặt thành đá, phần cứng của sinh vật được khoáng chất trong nước thay thế hoặc gia cố, giữ lại hình dạng.
Không phải mọi dấu vết trông giống hóa thạch đều là hóa thạch. Các mạch canxit trắng, kết hạch khoáng vật, vết hoà tan trên mặt đá đôi khi có hình dạng gợi nhớ đến vỏ sò hay xương. Phân biệt chính xác cần kinh nghiệm và đôi khi cần soi dưới kính hiển vi, nên khi chưa chắc, bạn chỉ nên mô tả là dấu vết có hình dạng lạ.
Vì đá vôi ở Đồng Văn phần lớn hình thành trong môi trường như vậy, hóa thạch có mặt trong nhiều lớp đá. Có lớp dày đặc hóa thạch, gần như toàn bộ là vụn vỏ sinh vật; có lớp chỉ lác đác vài dấu vết. Mật độ và loại hóa thạch thay đổi theo từng lớp, phản ánh môi trường biển ở từng thời kỳ.
Những nhóm sinh vật biển cổ thường gặp trong đá vôi
Dưới đây là các nhóm hóa thạch điển hình trong đá vôi biển cổ nói chung. Đây là các nhóm phổ biến, không phải danh mục chính thức của từng điểm ở Đồng Văn; thông tin chi tiết về từng điểm nên tra tài liệu của công viên địa chất:
| Nhóm sinh vật | Hình dạng khi thấy trong đá | Gợi ý về môi trường |
|---|---|---|
| San hô | Các ống nhỏ xếp sát nhau, hoặc khối có vân như tổ ong | Biển nông, ấm, nước trong |
| Tay cuộn | Vỏ hai mảnh không đối xứng như nhau, hình quạt hoặc hình bầu | Đáy biển nông, nhiều loại sống bám đáy |
| Huệ biển | Các đốt tròn nhỏ như hạt cườm, có lỗ ở giữa, đôi khi xếp thành thân | Đáy biển, thường tạo thành bãi dày |
| Trùng lỗ | Hạt nhỏ hình hạt gạo, hạt thóc, cần kính lúp để nhận ra | Biển nông, dùng nhiều để xác định tuổi đá |
| Thân mềm cổ | Vỏ xoắn, vỏ hai mảnh | Nhiều môi trường biển khác nhau |
| Bọ ba thùy | Mảnh vỏ có ba thuỳ dọc, thường vỡ vụn | Biển thời Cổ sinh, đã tuyệt chủng từ lâu |
Mỗi nhóm sinh vật sống trong những khoảng thời gian và môi trường nhất định. Khi tìm thấy một tổ hợp hóa thạch trong một lớp đá, nhà cổ sinh vật học có thể ước đoán tuổi của lớp đá và môi trường lúc nó hình thành.
Vì sao sinh vật biển lại ở trên núi cao
Câu trả lời nằm ở chuyển động của vỏ Trái Đất. Các mảng thạch quyển luôn chuyển động chậm, va chạm, tách ra. Trong hàng trăm triệu năm, những vùng từng là biển nông có thể bị ép, uốn nếp, nâng lên thành núi; ngược lại, vùng đất liền có thể bị lún xuống thành biển. Đá trầm tích biển nằm trên đỉnh núi là bằng chứng trực tiếp của quá trình đó.
Ở Đồng Văn, các lớp đá biển cổ đã trải qua nhiều pha biến dạng, bị uốn cong, đứt gãy, có nơi các lớp nằm nghiêng, dựng đứng. Trong giai đoạn địa chất gần đây, khu vực rộng lớn ở phía nam Trung Quốc và bắc Việt Nam tiếp tục được nâng lên, một phần liên quan đến tác động của va chạm giữa mảng Ấn Độ và mảng Âu – Á. Kết quả là đá từng ở đáy biển nay nằm ở độ cao hơn một nghìn mét.
Khi đi trên đèo Mã Pì Lèng hay dốc Thẩm Mã, nếu để ý vách đá ven đường, bạn có thể thấy các lớp đá nằm chồng lên nhau, có lúc cong như những trang sách bị gập. Mỗi lớp là một trang trong lịch sử biển cổ, và hóa thạch là những dòng chữ trên trang ấy.
Đọc vách đá ven đường: lớp, nếp uốn và đứt gãy
Lớp đá chồng lên nhau. Đá trầm tích hình thành thành từng lớp. Nguyên tắc cơ bản của địa tầng học là khi chưa bị đảo lộn, lớp nằm dưới hình thành trước, lớp nằm trên hình thành sau. Trên vách đá ven đường, những đường kẻ song song chính là ranh giới các lớp, mỗi lớp ứng với một khoảng thời gian lắng đọng.
Lớp đá nằm nghiêng hoặc cong. Lúc mới hình thành, các lớp gần như nằm ngang. Nếu bạn thấy lớp nghiêng, dựng đứng hoặc cong như hình vòng cung, đó là dấu hiệu đá đã bị ép uốn nếp trong các chuyển động kiến tạo sau này.
Lớp đá bị cắt ngang và lệch đi. Khi một lớp đá đang liên tục bỗng bị cắt và phần bên kia lệch lên hoặc xuống, đó là đứt gãy. Dọc đứt gãy, đá thường vỡ vụn, dễ bị nước khoét, nên nhiều thung lũng, khe sâu chạy theo đứt gãy.
Màu và độ dày khác nhau giữa các lớp. Lớp đá vôi dày, sáng màu xen với lớp mỏng, sẫm màu hơn là dấu hiệu môi trường lắng đọng thay đổi: lúc biển trong, lúc nhiều bùn sét đổ về. Hóa thạch thường tập trung trong những lớp nhất định.
Hóa thạch giúp đọc lịch sử Trái Đất
Hóa thạch là công cụ chính để xác định tuổi tương đối của các lớp đá. Nguyên tắc đơn giản: các nhóm sinh vật xuất hiện, phát triển rồi tuyệt chủng theo một trình tự nhất định trong lịch sử. Một lớp đá chứa loài A nhưng không có loài B sẽ thuộc một khoảng thời gian cụ thể. So sánh hóa thạch giữa các vùng giúp các nhà địa chất nối các lớp đá ở những nơi cách xa nhau.
Hóa thạch còn cho biết môi trường cổ: biển nông hay sâu, nước ấm hay lạnh, gần bờ hay xa bờ. Sự thay đổi tổ hợp hóa thạch từ lớp này sang lớp khác cho thấy môi trường đã thay đổi thế nào, có khi ghi lại những biến cố lớn như các đợt tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử Trái Đất.
Đồng Văn có giá trị vì sự liên tục và phong phú của các lớp đá trầm tích qua nhiều thời kỳ. Nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện tại đây. Các điểm di sản địa chất được nhận diện trong công viên thường kèm biển giới thiệu ngắn về lớp đá và hóa thạch ở đó; đó là nguồn thông tin đáng tin cậy hơn các bài viết không dẫn nguồn trên mạng.
Gặp hóa thạch khi đi tham quan: nên làm gì
Nhìn và chụp ảnh. Đặt một vật quen thuộc như đồng xu, bút bên cạnh để làm thước đo, chụp nhiều góc. Ảnh rõ là đủ để người hiểu biết nhận diện sơ bộ.
Không cạy, đục, gõ. Hóa thạch chỉ có giá trị khoa học khi còn ở đúng vị trí trong lớp đá. Cạy ra khỏi đá là mất thông tin về lớp, về tuổi, và thường làm vỡ chính mẫu vật.
Không mua bán. Trong vùng công viên địa chất, thu lượm, mua bán hóa thạch là hoạt động bị hạn chế theo quy định bảo vệ di sản. Một mẫu hóa thạch được rao bán bên đường có thể đã bị lấy từ một điểm di sản.
Báo cho người quản lý nếu thấy điều đặc biệt. Nếu thấy một hóa thạch lớn, lạ, hoặc thấy điểm di sản bị đục phá, bạn có thể báo cho ban quản lý công viên địa chất hoặc chính quyền xã.
Học thêm ở bảo tàng, trung tâm thông tin. Các mẫu hóa thạch được trưng bày có chú thích giúp bạn biết mình đã nhìn thấy gì ngoài thực địa.
Hóa thạch và giáo dục ở địa phương
Với học sinh vùng cao, hóa thạch trên núi quê mình là bài học trực quan về lịch sử Trái Đất mà sách giáo khoa khó truyền tải hết. Một chuyến đi thực tế tới điểm di sản, nhìn tận mắt vỏ sò, đốt huệ biển trong đá, giúp các em hiểu rằng nơi mình sống từng là đáy biển, và rằng quê hương có giá trị được cả thế giới công nhận.
Giáo dục cộng đồng cũng là cách bảo vệ hóa thạch hiệu quả nhất. Khi người dân hiểu giá trị của hóa thạch, họ sẽ không đập đá có hóa thạch để xây tường, không bán cho người thu gom, và sẵn sàng báo khi phát hiện điểm bị xâm hại. Nhiều công viên địa chất trên thế giới đào tạo người dân làm hướng dẫn viên địa chất, vừa tạo sinh kế, vừa lan toả hiểu biết.
Ở nhiều nơi trên thế giới, những phát hiện hóa thạch quan trọng đến từ người dân địa phương, người chăn gia súc, người làm đường, chứ không phải chỉ từ nhà khoa học. Khi một người dân biết rằng hòn đá có hình lạ có thể là mẫu vật quý và biết cần báo cho ai, cơ hội để phát hiện đó được nghiên cứu đúng cách tăng lên rất nhiều. Đây là lý do các chương trình giáo dục của công viên địa chất thường hướng tới cả người lớn chứ không chỉ học sinh.
Du khách cũng là một phần của câu chuyện giáo dục. Mỗi lần bạn kể cho người khác nghe về hóa thạch trên cao nguyên, về việc không nên mua hóa thạch, là thêm một người hiểu và tôn trọng di sản.
Câu hỏi thường gặp
Hóa thạch ở Đồng Văn có từ bao giờ?
Hóa thạch có tuổi bằng tuổi của lớp đá chứa nó, phần lớn từ các thời kỳ biển cổ cách nay hàng trăm triệu năm. Tuổi cụ thể của từng lớp được xác định qua nghiên cứu địa tầng và cổ sinh, nên khi cần con số chính xác bạn nên dẫn tài liệu chuyên ngành.
Có hóa thạch khủng long ở Đồng Văn không?
Các hóa thạch phổ biến ở Đồng Văn là sinh vật biển cổ trong đá vôi, không phải khủng long. Khủng long là động vật trên cạn, sống ở thời kỳ muộn hơn nhiều so với phần lớn các lớp đá vôi biển ở đây. Các tin đồn về khủng long ở cao nguyên nên được kiểm chứng kỹ.
Làm sao nhận ra một hóa thạch trong đá?
Tìm những hình dạng có quy luật khác hẳn nền đá: vòng tròn nhỏ có lỗ giữa của huệ biển, ống xếp sát của san hô, vỏ hình quạt của tay cuộn. Bề mặt đá phong hoá thường làm hóa thạch nổi rõ hơn. Kính lúp giúp thấy các hóa thạch nhỏ như trùng lỗ.
Mua hóa thạch ở chợ có vi phạm không?
Trong vùng công viên địa chất, thu lượm và mua bán hóa thạch bị hạn chế theo quy định bảo vệ di sản và khoáng sản. Ngay cả khi không bị xử lý, việc mua tạo động lực cho người khác tiếp tục khai thác. Cách tốt nhất là không mua.
Muốn tìm hiểu thêm về hóa thạch Đồng Văn thì xem ở đâu?
Biển giới thiệu tại các điểm di sản địa chất, trung tâm thông tin và bảo tàng của công viên địa chất, cùng các ấn phẩm khoa học về địa chất vùng Đông Bắc là nguồn đáng tin cậy. Bạn cũng có thể đi cùng hướng dẫn viên địa phương đã được đào tạo về địa chất.