Hang Karst nhỏ ở xã Sính Lủng, huyện Đồng Văn, nguồn nước hiếm hoi cho mùa khô ở cao nguyên đá Đồng Văn.
Karst (tiếng Đức: Karst, tiếng Việt: Các-xtơ) là hiện tượng phong hóa đặc trưng của những miền núi đá vôi bị nước chảy xói mòn. Khác với quá trình xói mòn lực cơ học, sự phong hóa karst chủ yếu được tạo ra do khí carbon dioxide trong không khí hòa tan vào nước, kết hợp với các ion dương của hydro (H+) tạo thành acid carbonic. Acid carbonic là nguyên nhân chính gây ăn mòn đá vôi. Sản phẩm tự nhiên của quá trình phong hóa karst là các hang động với nhũ đá, măng đá, sông suối ngầm,...
Địa hình karst - Thế giới bí ẩn dưới lòng đất
Địa hình karst là những kiểu phân rã đặc trưng được đánh dấu bởi các hệ thống thoát nước theo hang động ngầm dưới đất. Trên các khu vực này, nền đá chứa các lớp bị hòa tan, thường là đá carbonat như đá vôi hay dolomit. Các khu vực địa hình karst thường không có hệ thống thoát nước trên bề mặt mà thay vào đó là hệ thống thoát nước ngầm. Ví dụ như khu vực miền nam Missouri và bắc Arkansas tại Hoa Kỳ, khu vực này chứa hàng nghìn hang động.
Đầu nguồn sông Loue chỉ ra sự hình thành của karst.
Phản ứng hóa học trong địa hình karst - Sức mạnh của nước
Sự hình thành của địa hình karst là kết quả của nước mưa chứa lượng carbonic hòa tan, tác động lên nền đá vôi hay dolomit và hòa tan một phần các chất chứa trong các loại đá này theo thời gian. Quá trình hòa tan dưới bề mặt đá diễn ra nhanh hơn nếu đá có nhiều khe nứt, tạo ra các đặc trưng đặc biệt như các hố sụt, thung lũng khép kín, đường thông thẳng đứng, dòng suối đột ngột biến mất. Với thời gian, các hệ thống thoát nước ngầm phức tạp và các hệ thống hang động rộng lớn có thể hình thành.
Acid carbonic, được tạo ra khi khí CO2 trong khí quyển kết hợp với nước mưa, tham gia vào quá trình này. Acid yếu này bắt đầu hòa tan đá từ các khe nứt và lớp đá. Các khoảng rỗng trong các lớp đá dần tăng kích thước và hình thành hệ thống thoát nước ngầm, làm tăng tốc độ hình thành các đặc trưng karst ngầm.
Sự hình thành karst - Sự biến đổi của đá theo thời gian
Sự phát triển của karst xảy ra khi nước có thành phần acid tác động lên các khe nứt trong đá hoặc bề mặt lớp đá trầm tích. Đá gốc, thường là đá vôi hoặc dolomit, sẽ bị ăn mòn và các khe nứt ngày càng mở rộng. Với thời gian, các khu nứt này sẽ tiếp tục mở rộng và tạo thành mạng lưới thoát nước ngầm dưới mặt đất. Sự phát triển của mạng lưới ngầm này thúc đẩy việc hình thành các đặc trưng karst.
Hố sụt ở Causse de Sauveterre, Lozère, Pháp
Sự đặc biệt của karst và những vấn đề cần lưu ý
Karst không chỉ tạo ra cảnh quan độc đáo mà còn gây ra một số khó khăn và rủi ro cho con người. Trong khu vực karst, các chỗ đất sụt có thể phát triển dần cho đến khi hình thành các lỗ hổng lớn, và mái của các hang động ngầm có thể sập bất thình lình, gây tổn thất cho nhà cửa, gia súc, xe cộ và con người.
Ngoài ra, việc trồng trọt trong khu vực karst cần tính toán đến sự mất nước. Mặc dù đất có thể màu mỡ và lượng mưa vừa phải, nước mưa nhanh chóng chui xuống các đường nứt vào trong đất, gây khô nẻ mặt đất trong khoảng thời gian giữa các trận mưa. Cung cấp nước từ các giếng trong khu vực karst cũng tiềm ẩn nguy hiểm, do nước giếng có thể không qua quá trình lọc thông thường mà chứa các chất ô nhiễm từ các chỗ đất sụt và các hang động.
Các khu vực karst nổi tiếng trên thế giới
- Khu vực hang Mammoth và khu vực Bluegrass ở Kentucky
- Cao nguyên Ozark ở Missouri và Arkansas
- Bán đảo Florida
- Khu vực Dalmatia, Lika, Gorski Kotar, Kvarner và các quần đảo khác ở Croatia
- Khu vực Carniola ở Slovenia
- Cenote ở bán đảo Yucatan
- Rừng Karst ở Puerto Rico
- Kras, đông bắc Italy và tây nam Slovenia
- Moravian Karst
- Burren (Co.Clare, Ireland)
- Rừng đá (tỉnh Vân Nam, Trung Quốc)
- Cao nguyên đá Đồng Văn, Hà Giang, Việt Nam
- Khu vực xung quanh Quế Lâm ở Khu tự trị dân tộc Choang Quảng Tây, Trung Quốc
- Công viên quốc gia Gunung Mulu, Malaysia
- Khu vực vịnh Phangnga, nam Thái Lan
- vịnh hạ long , Quảng Ninh, Việt Nam
- Hang động Tràng An, Tam Cốc - Bích Động, Ninh Bình, Việt Nam
- Phong Nha-Kẻ Bàng, Quảng Bình, Việt Nam
- Khu bảo tồn quốc gia Nahanni ở Northwest Territories, Canada
- Malham Cove, Anh
Karst là một hiện tượng thiên nhiên kỳ diệu, tạo nên những cảnh quan tuyệt đẹp và độc đáo trên khắp thế giới. Hiểu về quá trình phong hóa karst giúp chúng ta đánh giá sự đặc biệt và ý nghĩa của những khu vực này.
