Đá ong xứ Đoài: vì sao đá mềm khi đào lên và cứng lại ngoài nắng

Đá ong là một lớp đất giàu sắt nằm dưới mặt đất ở vùng đồi gò nhiệt đới. Khi còn nằm trong lòng đất, nó đủ mềm để người thợ dùng mai, thuổng sắc xắn thành từng khối. Đưa lên phơi gió phơi nắng, các chất sắt trong đó kết tinh và mất nước, khối đá cứng lại dần và không bao giờ mềm trở lại. Vì thế ở xứ Đoài, vùng Sơn Tây xưa, người ta xây nhà, tường, cổng làng, cả thành luỹ bằng đá ong.

Nhận ra đá ong bằng mắt

Đứng trước một bức tường đá ong ở làng cổ Đường Lâm (Sơn Tây, Hà Nội), bạn sẽ thấy ngay vì sao có tên ấy:

• Màu: nâu đỏ, nâu sẫm, có chỗ vàng cam, chỗ gần như đen. Màu đỏ đến từ sắt.
• Lỗ: bề mặt lỗ chỗ những hốc nhỏ, có chỗ như tổ ong. Đây là nơi trước kia có đất sét mềm hoặc rễ cây, nay đã bị nước rửa trôi.
• Vân: nhìn kỹ thấy những mạch, khối màu khác nhau xen kẽ, như đá hoa nhưng thô hơn.
• Khối: những viên to hơn gạch nung nhiều, thường xếp so le, có khi không cần vữa, hoặc chỉ trát một lớp vữa mỏng.

Cái tên quốc tế của đá ong là laterite. Năm 1807, bác sĩ, nhà tự nhiên học người Scotland Francis Buchanan khi đi khảo sát miền nam Ấn Độ thấy người dân xắn loại đất này thành khối để xây, và đặt tên theo chữ Latin later, nghĩa là "viên gạch". Ngay từ cái tên, đá ong đã là một thứ "gạch tự nhiên".

Đá ong hình thành thế nào

Đá ong không phải loại đá có sẵn từ lòng đất sâu. Nó là sản phẩm của thời tiết nhiệt đới làm việc trong hàng chục nghìn đến hàng triệu năm trên một lớp đá mẹ.

1. Mưa nhiều, trời nóng: nước mưa thấm xuống, hoà tan dần những thành phần dễ tan trong đá (như silic, canxi, natri) và mang đi theo dòng nước ngầm.
2. Còn lại thứ khó tan: sắt và nhôm gần như không bị nước mang đi. Lớp đất phía dưới vì thế ngày càng giàu sắt, nhôm.
3. Mực nước ngầm lên xuống: mùa mưa nước ngầm dâng lên, mùa khô rút xuống. Ở vùng nước lên xuống ấy, sắt tan ra rồi lại đọng lại, gom thành những mạch, những đám đặc sệt màu đỏ, xen với đất sét trắng. Đó là lớp đá ong tương lai.
4. Lớp đất mặt bị bóc đi: khi rừng mất hoặc mặt đất bị xói, lớp đá ong lộ ra hoặc nằm nông, người ta mới đào tới được.

Điều kiện "mùa mưa xen mùa khô rõ rệt" là chìa khoá. Vì thế đá ong gặp nhiều ở vùng nhiệt đới gió mùa: Ấn Độ, Đông Nam Á, châu Phi, Bắc Úc. Ở Việt Nam, ngoài vùng đồi gò phía tây Hà Nội, đá ong còn có ở trung du phía Bắc, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.

Vì sao mềm khi đào, cứng khi phơi

Trong lòng đất, lớp đá ong luôn ẩm. Sắt trong đó còn ở dạng ngậm nhiều nước, các mạch sắt chưa liên kết chặt với nhau, xen giữa là đất sét mềm. Người thợ đào được bằng dụng cụ thép thông thường.

Khi khối đá được đưa lên mặt đất, nước bốc hơi dần. Các hợp chất sắt mất nước, kết tinh lại thành dạng cứng hơn và hàn các phần với nhau như một bộ xương. Đất sét mềm xen giữa thì co lại hoặc bị mưa rửa trôi dần, để lại những lỗ như tổ ong. Quá trình này diễn ra trong nhiều tuần, nhiều tháng, và còn tiếp tục cứng thêm qua năm tháng.

Đây là thay đổi một chiều: khi đã cứng, ngâm nước bao lâu đá ong cũng không mềm lại như lúc mới đào. Điều này khác hẳn đất sét phơi khô, gặp nước là nhão.

	Đá ong	Gạch đất sét nung
Cách làm cứng	Phơi ngoài trời, tự cứng	Nung trong lò 900–1.100 °C
Tốn nhiên liệu	Không	Nhiều (củi, than)
Kích thước khối	To, nặng, xắn theo ý	Nhỏ, đúc theo khuôn đều
Bề mặt	Sần, nhiều lỗ	Phẳng, mịn
Nguồn	Chỉ có ở nơi có mỏ đá ong	Nơi nào có đất sét cũng làm được

Những công trình đá ong ở xứ Đoài

Làng cổ Đường Lâm là nơi người ta hay tìm đến nhất. Dọc những ngõ nhỏ là tường rào, tường nhà, giếng nước bằng đá ong; cổng làng Mông Phụ và chùa Mía cũng có tường đá ong. Đường Lâm là làng cổ đầu tiên của Việt Nam được công nhận là di tích quốc gia. Đây cũng là quê hương của hai vị vua: Phùng Hưng và Ngô Quyền.

Thành cổ Sơn Tây được xây dưới thời vua Minh Mạng, đầu thế kỷ 19. Tường thành được xây chủ yếu bằng đá ong, phía ngoài có hào nước bao quanh. Màu đỏ sẫm của những khối đá to vẫn còn rõ cho tới hôm nay.

Ngoài xứ Đoài, đá ong còn xuất hiện trong nhiều công trình lớn ở Đông Nam Á. Ở quần thể Angkor (Campuchia), đá ong được dùng nhiều làm phần móng và phần lõi của đền, còn mặt ngoài phủ đá sa thạch để chạm khắc, vì đá ong quá nhiều lỗ, không chạm tinh được.

Mặt trái: khi đất bị "đá ong hoá"

Đá ong làm vật liệu thì quý, nhưng đất bị đá ong hoá lại là chuyện đáng lo. Ở vùng đồi mất rừng, lớp đất mặt bị mưa rửa trôi, lớp giàu sắt lộ ra nắng và cứng lại thành mảng như mặt đường. Cây khó cắm rễ, nước mưa không thấm được mà chảy tràn, gây xói thêm. Ở trung du phía Bắc có những đồi trọc nhiều năm cây không mọc nổi vì lý do này. Giữ rừng, giữ lớp cây che phủ là cách tốt nhất để lớp đất phía dưới không bị biến thành "mặt đường" tự nhiên.

Việc đào đá ong làm vật liệu cũng để lại những hố sâu, làm mất đất trồng. Ngày nay khai thác đá ong bị hạn chế; nhiều nơi giữ lại đá ong cho việc tu bổ di tích.

Thử làm: mô hình "nước mưa mang đi, sắt ở lại"

Thí nghiệm này mô phỏng bước quan trọng nhất trong sự hình thành đá ong: nước mang đi phần mịn và dễ tan, phần nặng ở lại. Bạn cần một chai nhựa 1,5 lít, một miếng vải mỏng hoặc giấy lọc cà phê, đất vườn, cát, một nắm sỏi nhỏ, vài viên muối hạt.

1. Nhờ người lớn cắt chai làm đôi. Úp ngược nửa trên (có miệng chai) vào nửa dưới như cái phễu. Đặt miếng vải ở cổ chai.
2. Trộn đều hai muỗng đất vườn, hai muỗng cát, một nắm sỏi và vài viên muối, đổ vào phễu.
3. Rót từ từ một cốc nước lên trên, như mưa. Quan sát nước chảy xuống phía dưới: đục màu đất. Nhỏ vài giọt nước ấy lên một chiếc đĩa sứ sẫm màu, để chỗ nắng cho khô: sẽ còn lại vệt trắng mờ của muối đã tan và theo nước đi.
4. Lặp lại 4–5 lần "mưa". Mỗi lần nước chảy xuống trong dần.
5. Đổ phần còn lại trong phễu ra giấy, so với hỗn hợp ban đầu: muối biến mất, đất mịn ít đi, sỏi và cát còn nguyên.

Trong tự nhiên, "muối" là những khoáng chất dễ tan trong đá, còn "sỏi" ở lại là sắt và nhôm. Chỉ khác là thiên nhiên làm việc này qua hàng chục nghìn mùa mưa.

Nếu có dịp đi Đường Lâm cùng gia đình, hãy mang theo vở và làm một trang quan sát: chạm tay vào tường đá ong, đếm số lỗ trong một ô vuông 10 cm, so màu đá ở chân tường (hay ẩm) và trên cao, chụp lại một viên có vân đẹp nhất. Không leo lên tường, không cạy đá: đó là di tích chung của cả làng.

Câu hỏi thường gặp

Đá ong là gì?

Đá ong là lớp đất giàu sắt và nhôm hình thành ở vùng nhiệt đới có mùa mưa và mùa khô rõ rệt. Khi đào lên còn mềm, phơi ngoài trời thì cứng lại, có màu nâu đỏ và nhiều lỗ như tổ ong.

Vì sao đá ong cứng lại khi phơi nắng?

Khi ra khỏi lòng đất ẩm, các hợp chất sắt trong đá ong mất nước và kết tinh lại thành dạng cứng, hàn các phần vào nhau. Thay đổi này chỉ diễn ra một chiều nên đá ong không mềm lại khi gặp nước.

Đá ong có ở đâu tại Việt Nam?

Nổi tiếng nhất là vùng xứ Đoài, quanh Sơn Tây, Thạch Thất, Ba Vì phía tây Hà Nội. Đá ong còn có ở trung du phía Bắc, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.

Làng cổ Đường Lâm có gì liên quan tới đá ong?

Phần lớn tường nhà, tường rào, giếng và cổng ở Đường Lâm xây bằng đá ong khai thác ngay ở vùng đồi xung quanh. Màu đỏ nâu và bề mặt lỗ chỗ của đá ong tạo nên dáng vẻ riêng của ngôi làng này.

Đá ong hoá đất là gì?

Là khi rừng mất, lớp đất mặt bị rửa trôi, lớp giàu sắt lộ ra nắng và cứng lại thành mảng. Đất như vậy khó trồng cây và không thấm nước, nên giữ lớp cây che phủ là cách phòng tránh tốt nhất.