Tổng quan về vùng di sản
Từ lâu các nhà khoa học đã phát hiện một cấu trúc địa chất có tên Đới đứt gẫy Cao Bằng – Tiên Yên.
Thực chất đó là một đới gồm những vết nứt sâu vào trong lòng đất, có sự chuyển dịch tương đối giữa hai phía. Dọc theo đới đứt gẫy này là một trũng trượt tách kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, nơi phân bố khá đầy đủ và điển hình của mặt cắt đầm lầy chứa than và hồ nước ngọt. Đây cũng là nơi có mặt 2 phân vị địa tầng Đệ tam nổi tiếng trong vùng: tầng Na Dương nằm dưới và hệ tầng Rinh Chùa nằm chuyển tiếp lên trên.
Cho đến nay đây là khu vực lộ trầm tích Đệ tam chứa phong phú di tích hóa thạch bậc nhất Việt Nam nói riêng và Đông Nam Á nói chung. Trong các trầm tích Đệ Tam ở đây đã phát hiện được các nhóm hóa thạch: Thực vật, Thân mềm, Côn trùng, Cá, Bò sát và Động vật có vú. Có thể nói, sự phong phú của hóa thạch ở đây khiến Na Dương có tiềm năng trở thành một Khu bảo tồn thiên nhiên về cổ môi trường Đệ tam với các điểm di sản cổ sinh độc đáo, có giá trị về khoa học, giáo dục và thẩm mỹ.
Môi trường sống của hằng hà sa số những con ốc tuổi Oligocen muộn, cách nay 28 đến 23 triệu năm
Như trong phần trên đã đề cập, trong Đệ tam khu vực Na Dương từng tồn tại môi trường đầm lầy và hồ nước ngọt. Đầm lầy là giai đoạn đầu tiên (Oligocen sớm, E 3 1 ), khi trên nền đất ẩm ướt nơi đây phát triển những cánh rừng rậm rạp, với nhiều thân cây cao tới hàng chục mét. Dưới tán rừng cây đó từng có
một thế giới động vật phong phú sinh sống, kể cả những động vật bò sát như rùa, cá sấu và những con thú lớn như Thú ăn than, Tê giác v.v.. Nhưng sang nửa sau của Oligocen (E 3 2 ), khu vực bị lún chìm cục bộ, trở thành một hồ nước sâu dần. Các động vật sống trên cạn hoặc trong môi trường đầm lấy biến mất.
Trong thủy vực roongk lớn đó chỉ còn những động vật Thân mềm nước ngọt sinh sống, nhiều nhất là ốc. Do điều kiện trở thành hóa thạch rất khó khăn nên hóa thạch cá rất hiếm gặp.
Bên cạnh những hóa thạch Hai mảnh vỏ gặp thưa thớt như Chamberlainia sp, Sinanodonta ex gr. wodiana, Cuneopsis sp. (hình 1-3) thì Chân bụng (Ốc) là loại hóa thạch tiêu biểu nhất của phần cao địa tầng vùng Na Dương. Có những chỗ chúng tích tụ tầng tầng lớp lớp, tới mức độ tạo đá, biến trầm tích dưới lòng hồ trở thành trầm tích sinh học. Hóa thạch ốc tại Na Dương chủ yếu thuộc về dạng Viviparus cf. margaryaeformis, một loài do H. Mansuy xác lập năm 1918. Những cá thể trưởng thành của chúng có kích thước đạt tới 10-12cm, vỏ chuyển màu trắng khi hóa thạch, nổi bật trên nền màu xám nâu của trầm tích bao quanh (hình 4). Vỏ của chúng thuộc loại xoắn ốc khít, nhưng nếu quan sát kỹ thảng hoặc cũng có thể tìm thấy những vỏ ốc có dạng mở vòng ở những mức độ khác nhau (hình 5). Ốc thuộc lớp Chân bụng (Gastropoda), là một lớp đông đảo (có tới 80.000 loài hiện đại) và là lớp duy nhất trong ngành Thân mềm sống ở cả trên cạn và dưới nước. Đầu của chúng được tách biệt khá rõ ràng khỏi mình, chân có dạng đế dùng để bò trên mặt đáy.
Đại đa số động vật Chân bụng có vỏ cứng, một số Chân bụng sống ở trên cạn và dưới nước không có vỏ. Vỏ vôi của Chân bụng cấu tạo từ ba lớp — ngoài cùng là lớp hữu cơ, tiếp đến lớp lăng trụ cấu tạo từ một số lớp tinh thể aragonit mỏng. Những tinh thể hình lăng trụ này hợp với mặt lớp một góc 45 0 , trong
cùng là lớp dạng phiến hay xà cừ – chỉ phát triển ở một số không lớn các loài. Nếu lớp áo lót bao lấy cả phía ngoài vỏ thì lớp xà cừ hình thành trên cả mặt ngoài của nó. Điều này đúng với cả các loài thuộc lớp Hai mảnh vỏ và lớp Chân đầu.
Người ta phân biệt ba dạng vỏ chính — dạng nón, dạng xoắn dẹt và dạng xoắn ốc. Những mẫu hóa thạch Chân bụng gặp ở Na Dương đều thuộc loại xoắn ốc.
Vỏ hình xoắn ốc là loại vỏ đặc trưng nhất đối với động vật Chân bụng. Nó chính là một ống vôi cuộn xoắn, đỉnh của hình chóp được bịt kín, còn ở phía đối diện có miệng vỏ mở ra khá rộng. Người ta phân biệt vỏ xoắn phải và xoắn trái.
Một vòng xoắn đầy đủ tạo nên một vòng ốc; vòng ốc có miệng vỏ được gọi là vòng cuối. Các vòng còn lại phân bố ở phía trên vòng cuối, cuộn xoắn theo kiểu đinh vít. Vỏ dạng xoắn ốc chỉ có thể có một rốn – nếu rốn kéo dài tới tận đỉnh vỏ được gọi là rốn thực, nếu rốn chỉ giới hạn trong phạm vi vòng cuối thì gọi là rốn giả. Nếu các vòng xếp chặt xít vào nhau thì tại vị trí rốn sẽ hình thành một trục gọi là cột vỏ.
Còn nếu các vòng không xếp xít vào nhau thì chúng là những vòng mở, kiểu vỏ tương ứng được gọi là vỏ xoắn mở. Dựa vào số lượng các vòng ốc người ta phân biệt loại vỏ ít vòng (2-4 vòng) và loại vỏ nhiều vòng (hơn 4 vòng). Viviparus thuộc loại vỏ ít vòng (thường có 4 vòng ở con trưởng thành).
Địa tầng chứa nhiều vỏ ốc Viviparus hóa thạch tại khu vực mỏ than Na Dương
Hệ tầng Rinh Chùa (E 3 2 rc) Trần Đình Nhân, Trịnh Dánh (1975) xác lập. Mặt cắt chuẩn (Holostratotyp) của hệ tầng phân bố dọc theo bờ trái sông Kỳ Cùng, từ nam Pò Mơ đến Rinh Chùa, huyện Lộc Bình, Lạng Sơn (x = 21 o 44’; y = 106 o 59’).
Hệ tầng Rinh Chùa là hợp phần trên cùng của loạt Cao Lạng và phân bố hạn chế trong trũng Nà Dương (Lộc Bình, Lạng Sơn), ứng với phần trên cùng các trầm tích trong một hồ cổ Đệ tam. Hệ tầng được Tống Duy Thanh và Nguyễn Địch Dỹ mô tả trong sách “Các phân vị địa tầng Việt Nam” (2005):
– Phần dưới: cát kết hạt nhỏ và vừa, phân lớp ngang, gợn sóng xen bột kết rắn chắc và các lớp mỏng siderit; dày 140 m. Di tích thực vật phong phú gồm Magnolia sp., Laurus mansuyi, L. similis, Cinnamomum cf. obovatum, Litsea cf. magnifolia, Nelumbo sp., Ficus beauveriei, Fagus antipofi, Dryophyllum relongtanense, Quercus lantenoisi, Qu. neriifolia, Betula prisca, Juglans acuminata, Salix elongata, Arundo sp.. Phức hệ bào tử phấn gồm đại biểu của Sabal, Phoenix, Salix, Juglans, Quercus, Castanea, Castanopsis, Rhus và Acer. Hoá thạch Thân mềm nước ngọt phong phú gồm Tulotoma sp., Viviparus cf. margaryaeformis, Cuneopsis sp., Chamberlainia sp., Sinanodonta ex gr. wodiana.
– Phần trên: sự xen kẽ của sét kết, bột kết màu nâu, thường vỡ dạng vỡ của vỏ chai và với các lớp mỏng siderit chứa nhiều hoá thạch vết in lá và một số động vật Thân mềm và mảnh vụn của bọ cánh cứng. Vế in thực vật có thể kể đến Phoebe pseudolanceolata, Ficus beauveriei, Nelumbo sp., Fagus antipofi, Quercus lantenoisi, Qu. zeilleri, Qu. neriifolia, Nelumbo sp., Qu. cf. lobbi, Alnus kefersteini, Betula cf. prisca, Juglans acuminata, Myrtus minor, Eugenia sp., Graminiphyllum sp., v.v… Bào tử phấn hoa đa dạng và gồm các đại biểu của Sabal, Phoenix, Salix, Juglans, Quercus, Carya, Fagus, Castanea, Castanopsis, Platanus, Rhus, Acer, Sterculia. Di tích bọ Cánh cứng thuộc các họ Dityscidae, Cerambicidae và Hydrophyllidae. Dày 160 m.
Phức hệ bào tử phấn từ các mẫu đá bột kết của hệ tầng được thu thập tại Rinh Chùa gồm Lycopodiumsporites neogenicus, Cicatricosisporites dorogensis, Liquidambarpollenites minutus, Crassoretitriletes nanhaiensis, Cr. sp., Pinuspollenites sp., Ephedripites sp., Verrutricolporites pachydermus, Tsugapollenites sp., Corsinipollenites sp., Caryapollenites sp., Gothanipollis bassensis, Momipites triletipollenites, Pentapollenites maomingensis, Oculopollis sp., Alnipollenites sp.,
Alangiopollis sp., v.v… (Nguyễn Địch Dỹ và nnk. 1996).
Quan hệ địa tầng và tuổi. Hệ tầng Rinh Chùa nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Nà Dương . Tuổi của hệ tầng từng được Trần Đình Nhân và Trịnh Dánh (1975), Trịnh Dánh (in Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990) xác định là Pliocen theo hoá thạch thực vật và Thân mềm. Trước đây, Colani M. (1920), Saurin E. (1956), Jamoida & Phạm Văn Quang (in Dovjikov và nnk. 1965) đều coi tuổi của các trầm tích ở trũng Nà Dương (trong đó có khối lượng trầm tích thuộc hệ tầng Rinh Chùa) là Pliocen hoặc Miocen-Pliocen sớm.
Phức hệ bào tử phấn do Nguyễn Địch Dỹ và nnk. (1996) phân tích và được trích dẫn trên đây có ý nghĩa quan trọng đối với việc định lại tuổi của hệ tầng Rinh Chùa. Theo các tác giả này, trong phức hệ đó các đại biểu của Cicatricosisporites, Liquidambarpollenites, Tsugapollenites, Pinuspollenites, Ephedripites, Caryapollenites, Alangiopollis, Gothanipollis, Alnipollenites có diện phân bố rộng, nhưng thường có mặt trong trầm tích Eocen và Oligocen ở Đông Nam Á và trên thế giới nói chung. Đặc biệt, các dạng Cicatricosisporites dorogensis, Lycopodiumsporites neogenicus, Gothanipollis bassensis, Verrutricolporites pachydermus, Momipites triletipollenites, Liquidambarpollenites minutus, cho phép định tuổi Oligocen cho đá chứa chúng. Những dạng Bào tử phấn hoa vừa nêu trên chắc chắn thuộc hệ tầng Rinh Chùa, vì ở điểm lộ bến nước Rinh Chùa không có loại trầm tích nào khác ngoài trầm tích hiện đại và đá của hệ tầng Rinh Chùa, không có cuội kết của hệ tầng Cao Bằng (tức phần thấp của trầm tích trong trũng Nà Dương), cũng không có đá màu xám đen và chứa than của hệ tầng Nà Dương.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu bào tử phấn của Nguyễn Địch Dỹ và nnk. (1996) và đối sánh các hệ tầng trầm tích Đệ tam ở Bắc Bộ, phân tích lịch sử phát triển địa chất Việt Nam đã trình bày trong Chương 1, việc định tuổi Oligocen cho hệ tầng Rinh Chùa là hợp lý.
