Nguyễn Tiến Dũng
Tìm về quá khứ xưa
Thượng tuần tháng 3 vừa qua, đoàn cán bộ phân tích thạch học, cổ sinh, vật lý đá của Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) và Hội Dầu khí Việt Nam đã có một chuyến khảo sát địa chất “lục tỉnh Bắc Bộ” gồm Hà Nội – Tuyên Quang – Hà Giang – Cao Bằng – Bắc Kạn – Thái Nguyên.
Trong chuyến đi này, nhiều vấn đề về địa chất được tìm hiểu, thảo luận và đã xuất hiện một câu chuyện: Bắc Việt Nam từng phủ đầy thực vật ôn đới vào lúc nào đó trong kỷ Đệ Tam. Như vậy, nói theo cách ví von, Việt Nam từng có “mùa thu vàng”? “Mùa thu vàng – ìđÿ íü” là tên bức tranh nổi tiếng của danh họa Levitan vẽ vào năm 1895 về mùa thu rực rỡ ánh vàng cây cỏ ôn đới nước Nga.
Câu chuyện dưới đây được người viết ghi theo lời kể của một số chuyên gia địa chất trong đoàn.
Kỷ Đệ Tam (Tertiary) là một giai đoạn chính trong lịch sử trái đất kéo dài từ khi kết thúc kỷ Creta khoảng 65 triệu năm trước đây tới khi bắt đầu kỷ Đệ Tứ, vào khoảng 1,8 triệu năm trước.
Kỷ Đệ Tam gần chính xác vào khoảng thời gian nằm giữa thời điểm tiêu vong của các loài khủng long và khi bắt đầu các thời kỳ băng hà gần đây nhất. Vào đầu kỷ này, các loài động vật có vú đã thay thế các loài bò sát trong vai trò của các động vật có xương sống thống lĩnh các môi trường sinh sống. Trong thế giới cổ thực vật kỷ Đệ Tam là giai đoạn phát triển thực vật có hoa ngành bí tử (hạt kín). Ngành thực vật này được quan tâm nghiên cứu vì có nhiều dạng tồn tại đến ngày nay. Thực vật bí tử cũng rất nhạy cảm với môi trường sống (địa hình, thổ nhưỡng, khí hậu…). Ở Việt Nam, trầm tích Đệ Tam là nơi có nhiều dầu, khí, than nâu.
Đoàn cán bộ VPI và Hội trong chuyến khảo sát thực địa
Được biết, những chuyên gia của VPI đã quá quen thuộc với các đá trầm tích Đệ Tam, các thành tạo magma bể Cửu Long, miền Nam, Tây Nguyên… Nhưng chuyến đi “xem đá” này lại có những hiểu biết mới: Sự vò nát của các đá phiến Cambri ở Hà Giang, hóa đá biển cực kỳ phong phú trong một lớp đá vôi kỷ cacbon-pecmi ở Đồng Văn, mạch thạch anh triat cắt ngang diệp thạch mica ocđôvic ở Bắc Kạn, nơi đá vôi cacbon-pecmi bị biến đổi nhiệt thành đá cẩm thạch marble cạnh khối granite triat và đới ảnh hưởng của khối này ở hồ Ba Bể, nguyên lý Bowen cho quá trình nguội lạnh của magma liên quan tới các mỏ kim loại ở Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Kạn… Những phát hiện này không dễ thấy qua các tài liệu khác ở bể Cửu Long, Nam Côn Sơn… những nơi các thành viên đang phân tích mẫu.
Từ năm 1917 người Pháp đã phát hiện ra rừng hóa thạch ở lưu vực sông Đa Dung (thuộc huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng), rừng hóa thạch đó là những cây thuộc họ chò chỉ nhiệt đới. Năm 1920 bà Colani, một nhà địa chất Pháp đã công bố những hóa thạch thực vật Đệ Tam ở Vân Nam, Việt Nam… Trong danh sách hóa đá thực vật ở Cao Bằng, Na Dương, Cửa Rào, Tuyên Quang, Yên Bái… luôn có những dạng của họ bạch dương, sồi dẻ, tùng bách, thích (là loại cây có lá được in trên quốc kỳ Canada )… Bà cho rằng, đó là những dạng rất đặc trưng vùng ôn đới, hay vùng núi cao Himalaya và nhận định, khí hậu Bắc Việt Nam lạnh đi vào thời kỳ Đệ Tam. Năm 1952, nhà địa chất Saurin khi khảo sát đảo Bạch Long Vĩ đã tìm thấy nhiều vết in lá của họ sồi dẻ trong cát kết…, ông cũng nhận định trầm tích chưa thực vật thành tạo trong điều kiện khí hậu ôn đới.
Từ cuối thập niên 60 của thế kỷ trước, rất nhiều mẫu thực vật hóa đá trong các giếng khoan của Đoàn 36 địa chất lúc đó ở vùng trũng Hà Nội đã được ông Vaxiliev, chuyên gia địa chất người Nga và PGS.TS Trịnh Dánh, nguyên Giám đốc Bảo tàng Địa chất sưu tập, xác định được nhiều lá cây của các họ ôn đới như long não, bạch dương, sồi, dẻ, óc chó, ô liu, tùng bách, thích, sau sau… và cũng xác định tính chất ôn đới cho các phức hệ cổ thực vật này của hệ tầng Phủ Cừ, Đình Cao của miền võng Hà Nội.
GS.TS Thái Văn Trừng, nhà nghiên cứu sinh thái rừng đầu tiên của Việt Nam đã liên hệ những kết quả nghiên cứu cổ thực vật Đệ Tam ở Việt Nam với thảm thực vật rừng hiện đại. Ông cho rằng, khí hậu Bắc Việt Nam mang nhiều tính chất á nhiệt đới hơn là nhiệt đới chuẩn, giới hạn của khu thực vật cho kiểu khí hậu này có thể xuống tới quá đèo Ngang (khoảng vĩ tuyến 16) mà nhiều cây kiểu ôn đới miền Bắc không vượt qua được. Ông cũng cho rằng, sự pha trộn thực vật ôn đới – nhiệt đới trong thực vật Bắc Việt Nam là do quá trình “di cư” từ đầu kỷ Đệ Tam của các loại thực vật như: họ sao dầu, chò chỉ nhiệt đới từ Borneo, cây ôn đới di cư từ Vân Nam – Quý Châu, nhất là các dạng khỏa tử, cây lá kim sống được ở vùng núi cao, lạnh cùng với họ bạch dương, sồi dẻ, óc chó, đỗ quyên, thích… hay từ phía Malaysia, Ấn Độ như họ bàng, săng lẻ, bằng lăng…
Giải thích tính chất ôn đới của thực vật Bắc Việt Nam trong kỷ Đệ Tam của các nhà nghiên cứu cổ thực vật chỉ cho là, lúc đó khí hậu miền Bắc Việt Nam lạnh đi! Hay do có những dãy núi cao nên những dạng cây ôn đới lá kim từ vùng Vân Nam, Himalaya theo núi di cư xuống Việt Nam và một số dạng cây nhiệt đới phương nam như họ chò chỉ, bằng lăng di cư lên vùng thấp ở miền bắc. Lúc đó không ai nghĩ tới chuyện cả vỏ lục địa miền Bắc Việt Nam di chuyển, “trôi dạt” từ bắc xuống nam, từ ôn đới xuống nhiệt đới.
Các nhà địa lý còn cho rằng, do có dãy Himalaya tạo điều kiện cho gió mùa cực đới xâm nhập sâu xuống phía nam và luồng di cư Hoa Nam tràn xuống. Với sự nâng lên của địa hình và băng hà Đệ Tứ làm thành phần ôn đới Himalaya từ tây bắc xâm nhập tới và tồn tại trên vùng núi cao của Bắc Việt Nam. Từ giai đoạn Pliocen đến Pleixtocen, khí hậu lạnh dần tạo điều kiện cho loài cây á nhiệt đới và ôn đới phát triển, một số loài cây cổ nhiệt đới bị tiêu diệt. Khí hậu lạnh tạo điều kiện cho luồng di cư phía bắc tràn xuống vùng thấp. Pleixtocen là thời kỳ lạnh cuối cùng, từ Holocen khí hậu nóng dần trở lại cho đến ngày nay và đồng thời là sự xâm nhập của loài thực vật tân nhiệt đới.
Ông Phan Huy Quynh, một chuyên gia về cổ sinh của Hội Dầu khí Việt Nam cho biết, có sự khác biệt nhiều về thành phần bào tử phấn hoa ở Việt Nam, phấn hoa của những loại cây đặc biệt – rất ôn đới của họ sồi dẻ, bạch dương, hồ đào, sa mộc, thích, sau sau, óc chó… trong các trầm tích Đệ Tam ở võng Hà Nội, bể sông Hồng (đến Lô 114). Các trầm tích Đệ Tam ở bể Cửu Long, Nam Côn Sơn, Mã Lai – Thổ Chu lại chứa những dạng nhiệt đới như muống biển, đước, dừa nước, chò chỉ, bằng lăng… là chủ yếu.
Ta biết rằng, hiện nay, lãnh thổ trên lục địa Việt Nam nằm trải dài từ khoảng vĩ tuyến 8 lên tới quá vĩ tuyến 23 một chút, gần chí tuyến bắc, hoàn toàn nằm trong vành đai nhiệt đới bắc bán cầu.
Về địa hình, một nhân tố chi phối thảm thực vật rừng thì Việt Nam có hệ thống núi miền Tây Bắc kéo dài từ hệ thống núi vùng Vân Nam Trung Quốc và dãy núi Trường Sơn kéo dài từ tây Thanh Hóa đến Quảng Nam. Còn Tây Nguyên là một địa khối cao nguyên cổ chiếm hầu hết diện tích miền nam vĩ tuyến 16… Thỉnh thoảng có những ngọn núi cao hàng ngàn mét như Ngọc Linh là khối phun trào cổ còn lại có điều kiện khí hậu thuận lợi cho những dạng cây ôn đới từ kỷ Đệ Tam sống sót ở đó đến bây giờ. Trên vùng núi cao có khí hậu mát mẻ, có mùa đông lạnh giá (miền Bắc) mà những dạng cây nhiệt đới phương nam không sống nổi. Đó là lý do mà các nhà nghiên cứu thực vật, khí hậu hiện đại giải thích tại sao ở miền Bắc, núi cao lại có những cây ôn đới di cư tới.
Liệu có phải vì khí hậu lạnh đi trong một thời gian rất dài của kỷ Đệ Tam đã khiến những cánh rừng ôn đới phát triển cực kỳ phong phú là nguồn tạo than, dầu – khí Đệ Tam ở Bắc Việt Nam? Nếu không có những dãy núi cao, liệu cổ thực vật ôn đới có di cư, tồn tại trong kỷ Đệ Tam, Bắc Việt Nam như đã thấy ở miền võng Hà Nội, vịnh Bắc Bộ?
Liệu còn những nguyên nhân nào khác để “một thời kỳ nào đó trong kỷ Đệ Tam” Bắc Việt Nam phủ đầy cây cỏ ôn đới, ít nhất từ Cửa Rào Nghệ An ra Bắc? Hay cả vùng miền Bắc Việt Nam, kể cả vịnh Bắc Bộ thời kỳ xa xưa đó từng ở độ cao hàng ngàn mét so với ngày nay? Những câu hỏi này đã dấy lên cuộc tranh luận khá căng thẳng đối với nhiều thành viên trong đoàn khảo sát khi “tư duy địa chất” bị đụng chạm ngoài thực địa!
Người ta vẫn thường nói, ở đời, không có nghi ngờ, không phản biện thì không có phát minh khoa học là vậy.
“Mùa thu vàng” Việt Nam
Thử xem học thuyết kiến tạo mảng có thể giải thích được điều gì về địa chất, cổ thực vật Việt Nam?
Học thuyết kiến tạo mảng manh nha đến ở Việt Nam vào cuối thập niên 70. Phải đến thập niên 80, khi việc thăm dò dầu khí ngoài biển ở Việt Nam được phát triển, lúc đó thuyết kiến tạo mảng được áp dụng vào nghiên cứu địa chất Việt Nam, đặc biệt là ngành Dầu khí và được cho là tác nhân hình thành các bể trầm tích Đệ Tam ở Việt Nam. Khi lục địa Ấn Độ va chạm vào mảng Âu – Á gần đầu kỷ Đệ Tam làm chỗ tiếp giáp hai mảng nổi cao lên (dãy Himalaya kéo dài tới Vân Nam), hình thành các đứt gẫy lớn như đứt gẫy sông Hồng, Ailao Shan…! Phần lục địa Nam Trung Quốc vỡ ra thành các mảnh nhỏ. Do lực đẩy cứ tiếp tục nên các mảnh nhỏ đó trong đó có Việt Nam lại bị vỡ, uốn nếp biến dạng… rồi quay theo chiều kim đồng hồ trôi về phía nam. Cùng với sự giãn tách vỏ đại dương để hình thành Biển Đông trong kỷ Đệ Tam đã làm nên cấu trúc địa chất, các bể trầm tích Đệ Tam ở Việt Nam.
Trong thăm dò dầu khí, việc đầu tiên và quan trọng nhất là tìm nơi có trầm tích dày – các bể chứa trầm tích! Ở Việt Nam, học thuyết kiến tạo mảng đã là “cứu cánh” cho việc xác định các bể trầm tích Đệ Tam, nơi đó đầy đủ các yếu tố sinh – chứa – chắn cho việc hình thành các mỏ dầu khí.
Bức tranh nổi tiếng “Mùa thu vàng” của danh họa Levitan người Nga
Cho đến ngày nay, mô hình, cơ chế hình thành về các bể trầm tích Đệ Tam ở Việt Nam gần như không thấy thay đổi gì nhiều!
Như đã nói ở phần trên, liệu học thuyết kiến tạo mảng, sự trôi dạt của vỏ trái đất có thể giúp gì cho việc giải thích sự khác biệt về thế giới cổ thực vật Đệ Tam hai miền Nam Bắc Việt Nam?
Xem các sơ đồ giáo khoa về sự chuyển dịch của các mảng lục địa theo học thuyết kiến tạo mảng, ta thấy có những điểm rất đáng chú ý như: Phân chia địa lý (xích đạo, vĩ tuyến…) toàn trái đất không thay đổi từ khi trái đất hình thành; hình thể đất nước Việt Nam, bán đảo Đông Dương cũng không thay đổi theo lịch sử kiến tạo, di chuyển các mảng của vỏ trái đất… vẫn luôn là đường bờ biển hình chữ S như hiện nay! Tuy có nhiều sơ đồ vẽ sự di chuyển một chút của hai vùng nam bắc đứt gãy sông Hồng. Hơn nữa, vị trí địa lý Việt Nam không hề thay đổi, luôn nằm trong vùng nhiệt đới bắc bán cầu trong khoảng từ kỷ Eocen giữa đến nay.
Vậy liệu có thể giải thích sự lạnh đi của miền Bắc Việt Nam trong kỷ Đệ Tam theo học thuyết kiến tạo mảng? Và liệu có phải chỉnh lại các sơ đồ kinh điển kiến tạo mảng đang áp dụng ở Việt Nam hay không?
Có ý kiến chuyên gia cho rằng, “có thể và nên làm”! Với cách giải thích trên cơ sở các dẫn chứng về cổ thực vật khác biệt giữa Bắc và Nam Việt Nam như sau: Trước khi mảng Ấn Độ va chạm vào mảng Âu – Á toàn bộ lãnh thổ Bắc Việt Nam kể cả vịnh Bắc Bộ nằm xa hơn về phía bắc, nằm vào hẳn vùng ôn đới của địa cầu (trên vĩ tuyến 23 nhiều) còn toàn bộ địa khối Kon Tum (Tây Nguyên ngày nay – là cao nguyên cực lớn nhưng không bị phân cắt dữ dội như miền Bắc), miền Nam (cả thềm lục địa) vẫn nằm trong vùng nhiệt đới… Nên thời kỳ đó – thời kỳ Eocen – Oligocen – Việt Nam không có hình dạng như ngày nay, lãnh thổ Bắc Việt Nam (ít nhất từ cửa Rào Nghệ An là nơi có trầm tích Đệ Tam chứa nhiều thực vật ôn đới) phủ đầy cây cỏ ôn đới của vùng phía trên bắc chí tuyến. Cây ôn đới cổ thực sự là của “bản địa” Bắc Việt Nam chứ không phải di cư đến!
Câu hỏi được đặt ra, vậy lúc đó đất nước Việt Nam có hình thể như thế nào? Là hai khối tách biệt hẳn nhau, ở giữa là khoảng biển mênh mông?
Quan sát trên bản đồ Việt Nam hiện nay có điểm rất thú vị dễ thấy: Từ Đà Nẵng trở vào Nam (đến Vũng Tàu) tất cả các vịnh biển lớn nhỏ đều có cửa vịnh hướng về phía nam, dù thành phần đá của vịnh đồng nhất, thường là granites. Vùng này là một phần của địa khối Kon Tum với nét đặc biệt của nơi tiếp giáp giữa địa khối Kon Tum với Biển Đông hiện nay… vậy là địa khối Kon Tum hình như không bị ảnh hưởng mạnh như miền Bắc Việt Nam khi mảng Ấn Độ va chạm vào mảng Âu – Á.
Liệu ta có thể minh giải thế này: Khi mảng Ấn Độ va chạm vào mảng Âu – Á (vào kỳ Eocen, khoảng 40 triệu năm trước đây) và ép liên tục với lực đẩy lớn, dần dần đẩy toàn bộ vùng đất miền Bắc Việt Nam (là một phần của mảng Âu – Á) xưa kia trôi dần về phía nam rồi va chạm với địa khối Kon Tum cổ xưa tạo nên dãy Trường Sơn. Ở ngoài biển, sự giãn tách Biển Đông cùng với sự di chuyển xuống phía nam của cả miền Bắc và vịnh Bắc Bộ, tạo nên một khối ngầm cực lớn kéo dài từ khoảng Đà Nẵng ra Hoàng Sa (khối nâng Lý Sơn – Hoàng Sa – trên bản đồ, độ sâu mực nước của Biển Đông thấy hình ảnh của khối nâng này). Liên quan đến khối nâng Lý Sơn – Hoàng Sa, một thời kỳ nào đó trong Neogen đã nổi cao đến mức làm cho Biển Đông cổ đủ nông để san hô sinh sống, phát triển. Được biết, địa tầng trầm tích các giếng khoan của vùng này thường có những lớp đá vôi san hô Neogen dày…
Theo thuyết kiến tạo mảng, ở những nơi tiếp xúc giữa các mảng thường có những biến động địa chất như tạo núi, động đất, uốn nếp, magma… Do đó, có thể những phun trào basalts ở miền Trung (Quảng Bình, Lý Sơn, Cồn Cỏ…) liên quan đến những chuyển động này. Với sự giải thích chuyển động trôi dạt của vỏ lục địa miền Bắc về phía nam như trên, có thể giải thích tại sao lãnh thổ miền Bắc Việt Nam lại phủ đầy cây cỏ ôn đới trong kỷ Đệ Tam.
Miền Bắc Việt Nam khi đó hẳn đã từng có “mùa thu vàng” như ở mùa thu châu Âu hiện nay!
Từ câu chuyện trên, những thảo luận “lưu động” trong chuyến khảo sát thực địa tìm hiểu về cấu trúc địa chất và tiềm năng dầu khí lần này cũng giải thích tại sao các dạng chuẩn cổ sinh thuộc họ rau muống biển nhiệt đới hiện được làm chuẩn cho việc nghiên cứu sinh địa tầng các vùng nhiệt đới toàn cầu lại khó áp dụng cho việc phân chia địa tầng cho các trầm tích Đệ Tam ở bể sông Hồng.
Thường các dạng nhiệt đới đó ở bể sông Hồng lại ở mức địa tầng trẻ hơn so với Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay – Thổ Chu, mọi người cho rằng, đây là hiện tượng “nhiệt đới hóa” các phức hệ thực vật ôn đới Bắc Việt Nam, bên cạnh sự biến dần đi của các dạng ôn đới phương bắc lại xuất hiện những cây nhiệt đới phương nam. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu trong đoàn cũng khẳng định, những cây vùng ngập mặn như đước, tràm, dừa nước… cực kỳ phong phú ở miền Đồng bằng sông Cửu Long cả trong kỷ Đệ Tam đến nay lại vẫn thiếu vắng ở miền Bắc vì những cây này vẫn “rất nhiệt đới” nên không chịu được lạnh. Hiện tượng “nhiệt đới hóa cây cỏ miền Bắc” cũng phản ảnh sự trôi dạt nhưng rất chậm về phía nam của miền Bắc Việt Nam!
Có thể câu chuyện về “mùa thu vàng Việt Nam” trong chuyến khảo sát thực địa mang hơi hướng tranh luận vui, nhiều giả định, song chắc chắn đối với những người dầu khí sẽ còn để lại nhiều kỷ niệm ý nghĩa và đáng nhớ. Biết đâu chừng, những chuyến đi như thế sẽ khiến cho cho những nhà phân tích mẫu trở nên địa chất hơn và trong một điều kiện phân tích cổ sinh địa tầng nào đó, với sự tham khảo thêm về các thành tạo magma, các dòng nhiệt và mức biến đổi nhiệt ở miền Trung, sự giãn tách đáy Biển Đông… sẽ tìm ra những minh chứng mới về sự trôi dạt lục địa ở Việt Nam.
N.T.D