Dưới lớp đất đỏ trên cao nguyên bazan quanh Tà Đùng có thể gặp ba sản phẩm của phong hoá kéo dài: sạn kết vón sắt, những viên tròn cứng màu nâu đen; đá ong hay laterit, lớp đá rỗ như tổ ong giàu sắt; và ở những nơi phong hoá cực độ, bô-xít, quặng giàu nhôm. Cả ba cùng một nguồn gốc: nước mưa nhiệt đới rửa trôi gần hết các thành phần dễ tan của bazan, để lại sắt và nhôm tích tụ. Đắk Nông cũ là một trong những vùng có trữ lượng bô-xít lớn nhất cả nước.
Vùng Tà Đùng nằm ở rìa nam của cao nguyên ấy. Có quặng bô-xít ở đúng địa bàn xã Tà Đùng hay không cần tra bản đồ khoáng sản chính thức; bài này không khẳng định. Điều chắc chắn hơn là đá ong và sạn kết vón khá phổ biến trên các cao nguyên bazan Tây Nguyên. Bài giải thích chúng hình thành ra sao, nhận biết thế nào, và vì sao lớp vỏ phong hoá này quan trọng với cảnh quan, nước ngầm và cả các tranh luận về khai thác. Lớp vỏ ấy nằm ngay dưới chân người đi trên mọi quả đồi đỏ trong vùng.
Một lớp vỏ dày bao bọc cao nguyên
Ở vùng nhiệt đới ẩm, đá không chỉ biến thành một lớp đất mỏng như ở xứ lạnh. Phong hoá ăn sâu xuống hàng chục mét, tạo một lớp vỏ phong hoá dày với nhiều tầng khác nhau từ trên xuống. Ở các cao nguyên bazan cổ như vùng trung tâm Đắk Nông, lớp vỏ này đã tồn tại và tiến hoá qua thời gian rất dài, có đủ các tầng: đất mặt, đất đỏ, tầng tích tụ sắt, tầng giàu nhôm, tầng đá phong hoá dở dang, rồi mới tới đá gốc.
Cơ chế chung là phân tách theo độ hoà tan. Nước mưa có tính axit nhẹ đi qua đá mang theo những gì dễ tan nhất trước: natri, kali, canxi, magie, rồi silic. Sắt và nhôm khó tan trong điều kiện thoáng khí nên ở lại, tỉ lệ của chúng trong phần còn lại tăng dần. Theo thời gian, khi phần lớn silic cũng đã đi, phần còn lại chủ yếu là oxit, hydroxit sắt và nhôm, tức là thành phần của đá ong và bô-xít.
Sạn kết vón: những viên bi sắt trong đất
Người đào đất trên đồi đỏ thường gặp những viên tròn hoặc méo, cỡ hạt đậu tới hạt ngô, màu nâu đen, cứng, nặng hơn đất xung quanh. Đó là sạn kết vón sắt. Chúng hình thành khi sắt hoà tan di chuyển trong đất theo nước rồi kết tủa quanh một nhân nhỏ, lớp này chồng lớp khác như củ hành, thường ở tầng mà mực nước ngầm lên xuống theo mùa. Khi đất ướt, thiếu oxy, sắt chuyển sang dạng dễ tan và di chuyển; khi đất khô, đủ oxy, sắt kết tủa lại. Nhịp ướt – khô lặp lại hằng năm "nặn" dần những viên kết vón.
Lớp sạn kết vón dày trên mặt đất thường là dấu hiệu lớp đất mặt đã bị xói đi, để lộ tầng tích tụ bên dưới; những sườn đồi trọc lâu năm hay có hiện tượng này. Với người quan sát, chỉ cần nhìn mặt đất có nhiều sạn nâu đen là đoán được câu chuyện xói mòn của chỗ đó.
Sạn kết vón cũng hay thấy trên mặt đường đất sau mưa: nước cuốn trôi hạt đất mịn, để lại những viên sạn nặng nằm rải trên mặt, lăn dưới chân như bi. Đó là một ví dụ thu nhỏ của chính quá trình đã làm chúng lộ ra trên đồi: phần nhẹ đi trước, phần nặng ở lại. Người đi bộ trên dốc đất đỏ sau mưa nên cẩn thận với lớp sạn này vì nó trơn hơn vẻ ngoài.
Đá ong hình thành ra sao và vì sao cứng lại ngoài không khí
Khi sắt tích tụ đủ nhiều thành một lớp liên tục, nó gắn kết các hạt đất lại thành một khối có cấu trúc rỗ, với những ô trống hoặc ô chứa sét trắng mềm xen giữa các vách giàu sắt màu nâu đỏ. Đó là đá ong, các nhà khoa học gọi chung là laterit. Khi còn nằm dưới đất, ẩm ướt, đá ong tương đối mềm, có thể cắt bằng dụng cụ. Khi được đưa lên và phơi ra không khí, nó mất nước, sắt kết tinh thêm, và cứng lại rõ rệt.
Tính chất "mềm khi đào, cứng khi phơi" này là lý do đá ong được dùng làm vật liệu xây dựng từ lâu ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Việt Nam, vùng xứ Đoài quanh Đường Lâm, Sơn Tây (Hà Nội) nổi tiếng với nhà và tường đá ong. Đá ong ở đó phát triển trên phù sa cổ chứ không phải trên bazan, nhưng cơ chế tích tụ sắt là cùng một nguyên lý. Trên cao nguyên bazan, đá ong có thể xuất hiện thành lớp dưới đất đỏ hoặc lộ ra thành mảng cứng trên mặt các đồi bị xói mạnh.
Phân biệt các sản phẩm của vỏ phong hoá
Ngoài thực địa, ba sản phẩm này đôi khi nằm cạnh nhau và dễ nhầm. Bảng dưới gom dấu hiệu chính theo mô tả phổ biến của thổ nhưỡng học và khoáng sản học:
| Sản phẩm | Hình dạng | Màu, cảm giác | Thành phần chủ yếu |
|---|---|---|---|
| Sạn kết vón | Viên tròn, rời, cỡ hạt đậu | Nâu đen, bóng, cứng, nặng | Oxit, hydroxit sắt |
| Đá ong (laterit) | Lớp hoặc khối, cấu trúc rỗ như tổ ong | Nâu đỏ, vàng; ô chứa sét trắng; cứng lại khi phơi | Sắt là chính, có nhôm, sét |
| Bô-xít | Khối, cục, đôi khi dạng đất cục; có loại xốp nhẹ | Đỏ nâu, vàng, có khi trắng hồng; nhẹ hơn đá ong | Hydroxit nhôm (gibbsit là chính ở vùng nhiệt đới) |
| Đá bazan tươi | Khối đặc hoặc có lỗ tròn | Xám đen, rất nặng, hạt mịn | Khoáng vật silicat chưa phong hoá |
Phân biệt chính xác bô-xít với đá ong giàu nhôm cần phân tích hoá học; mắt thường chỉ đoán được. Đây cũng là lý do việc thăm dò quặng phải do đơn vị chuyên môn thực hiện, khoan lấy mẫu theo lưới và phân tích hàm lượng.
Bô-xít: phong hoá tới tận cùng
Bô-xít là quặng chính để sản xuất nhôm. Ở vùng nhiệt đới, nó hình thành khi phong hoá tiến tới mức gần như toàn bộ silic đã bị rửa trôi, còn lại nhôm ở dạng hydroxit, chủ yếu là khoáng vật gibbsit, cùng một lượng oxit sắt. Điều kiện thuận lợi gồm: đá mẹ giàu nhôm và dễ phong hoá như bazan, khí hậu nóng ẩm có mùa mưa – khô rõ rệt, địa hình bằng phẳng để nước thấm sâu thay vì chảy tràn, và thời gian đủ dài với bề mặt ổn định, ít bị bào mòn.
Cao nguyên bazan Tây Nguyên đáp ứng gần như đủ các điều kiện ấy, đặc biệt ở những mặt cao nguyên bằng, cổ. Theo các tài liệu địa chất – khoáng sản được công bố rộng rãi, Tây Nguyên chứa phần lớn trữ lượng bô-xít của Việt Nam, và Đắk Nông cũ là một trong những vùng tập trung nhất. Quặng thường nằm thành lớp ngay dưới lớp đất phủ, trên đỉnh và sườn thoải của các đồi bazan, chứ không nằm sâu như than hay quặng kim loại khác.
Tà Đùng đứng đâu trong vùng bô-xít
Vì bô-xít cần mặt cao nguyên bằng, cổ, ổn định, nên nó tập trung ở vùng trung tâm cao nguyên hơn là ở rìa bị sông suối cắt xẻ mạnh. Tà Đùng nằm ở rìa nam, nơi phần lớn diện tích là sườn thung lũng dốc, khe sâu và khối núi. Trên những đỉnh đồi bằng của mặt cao nguyên trong vùng, về nguyên lý có thể có vỏ phong hoá dày; còn có quặng đạt hàm lượng và trữ lượng khai thác hay không là câu hỏi chỉ bản đồ khoáng sản và kết quả thăm dò chính thức trả lời được.
Bài này vì vậy không khẳng định có hay không có bô-xít tại Tà Đùng. Người cần thông tin cho mục đích cụ thể, chẳng hạn kiểm tra một khu đất có nằm trong vùng quy hoạch khoáng sản hay không, nên hỏi cơ quan quản lý tài nguyên của tỉnh, vì quy hoạch khoáng sản có ràng buộc pháp lý với việc sử dụng đất.
Với người quan sát, dấu hiệu vỏ phong hoá dày ở Tà Đùng dễ thấy nhất trên các ta luy đường cắt qua đỉnh đồi bằng: lớp đất đỏ dày vài mét, bên dưới có thể là tầng loang lổ đỏ vàng trắng hoặc lớp sạn kết vón. Trên sườn dốc gần hồ, lớp này mỏng hẳn hoặc không có, đá nền lộ gần mặt.
Vỏ phong hoá với nước ngầm và cảnh quan
Lớp vỏ phong hoá không chỉ là chuyện khoáng sản. Nó là một bể chứa nước khổng lồ: đất đỏ và các tầng bên dưới có độ rỗng lớn, thấm và giữ nước mưa, nhả dần ra suối trong mùa khô. Tầng đá ong đặc chắc, ở một số nơi, lại có thể cản nước thấm xuống, tạo các mạch nước treo hoặc làm đất phía trên úng cục bộ trong mùa mưa. Những thay đổi lớn đối với lớp vỏ, như bóc đi để khai thác, vì thế ảnh hưởng tới chế độ nước của cả vùng.
Về cảnh quan, đá ong lộ trên mặt các đồi bị xói mạnh tạo ra những bãi đá nâu đỏ khô cằn, cây khó mọc, khác hẳn đồi đất đỏ dày. Đó là một trong những biểu hiện rõ nhất của suy thoái đất ở vùng nhiệt đới: khi lớp đất mặt mất, lớp vỏ cứng bên dưới lộ ra và gần như không thể phục hồi trong thang thời gian con người.
Tranh luận quanh khai thác bô-xít: các mặt cần cân nhắc
Khai thác bô-xít ở Tây Nguyên là chủ đề được thảo luận rộng rãi trong nhiều năm, với lập luận ở nhiều phía. Phía kinh tế nhấn mạnh giá trị của nguồn tài nguyên và ngành công nghiệp nhôm. Các nhà khoa học môi trường lưu ý những vấn đề đặc thù: quặng nằm nông nên khai thác lộ thiên phải bóc lớp đất phủ trên diện rộng; tuyển và chế biến alumin cần nhiều nước và tạo ra bùn thải giàu kiềm gọi là bùn đỏ, phải lưu giữ an toàn lâu dài; việc hoàn thổ phục hồi đất sau khai thác cần thời gian và kỹ thuật.
Bài này không đưa ra kết luận nên hay không nên, vì đó là quyết định chính sách dựa trên nhiều dữ liệu. Điều hữu ích cho người đọc là hiểu rằng mọi tranh luận ấy đều xoay quanh chính lớp vỏ phong hoá mà bài vừa mô tả: một lớp hình thành qua thời gian địa chất rất dài, nằm ngay dưới mặt đất, vừa là quặng, vừa là đất, vừa là bể chứa nước.
Câu hỏi thường gặp
Đá ong có phải là đá núi lửa không?
Không. Đá ong là sản phẩm phong hoá, hình thành do sắt tích tụ trong đất qua thời gian dài, không phải do dung nham nguội. Trên cao nguyên bazan, đá ong phát triển từ vỏ phong hoá của bazan; ở đồng bằng Bắc Bộ, nó phát triển trên phù sa cổ.
Vì sao đá ong mềm khi đào lên mà sau lại cứng?
Khi còn trong đất ẩm, các hợp chất sắt trong đá ong ở dạng ngậm nước, liên kết chưa chặt. Khi phơi ra không khí, đá mất nước, sắt kết tinh và liên kết chặt hơn, nên đá cứng lại. Đây là lý do đá ong được cắt thành khối khi còn ướt rồi để khô làm vật liệu xây.
Ở Tà Đùng có mỏ bô-xít không?
Bài này không khẳng định. Tà Đùng ở rìa nam cao nguyên, phần lớn là sườn dốc và núi, ít mặt bằng cổ thuận lợi cho bô-xít. Có quặng ở mức khai thác hay không cần tra bản đồ khoáng sản và quy hoạch khoáng sản của cơ quan có thẩm quyền.
Sạn kết vón nhiều trên mặt đất nói lên điều gì?
Thường là dấu hiệu lớp đất mặt đã bị xói đi, để lộ tầng tích tụ sắt bên dưới. Những đồi trọc lâu năm hoặc bị canh tác không che phủ hay có hiện tượng này. Đất như vậy giữ nước và nuôi cây kém hơn đất đỏ còn nguyên.
Bùn đỏ trong sản xuất alumin là gì?
Là chất thải còn lại sau khi tách nhôm khỏi quặng bô-xít bằng dung dịch kiềm. Nó chứa nhiều oxit sắt nên có màu đỏ, và mang tính kiềm cao, phải được chứa trong hồ thải thiết kế an toàn và quản lý lâu dài theo quy định về môi trường.
Khu đất của mình có nằm trong vùng quy hoạch khoáng sản không, hỏi ở đâu?
Nên hỏi cơ quan quản lý tài nguyên và môi trường cấp tỉnh hoặc chính quyền xã, kèm vị trí thửa đất. Thông tin quy hoạch khoáng sản có thể ảnh hưởng tới quyền sử dụng đất, nên cần nguồn chính thức, không dựa vào lời truyền miệng.