Tóm tắt
Vùng Tràng An đã trải qua các đợt biển tiến, biển thoái tương ứng với các chu kỳ băng hà và gian băng trên thế giới suốt từ Pleistocen sớm đến Holocen muộn và đặc biệt là đợt biển tiến Flandrian. Các đợt biển tiến, biển thoái đan xen có ảnh hưởng đến vùngNinh Bình là: Biển tiến Cát Lâm, Bỉm Sơn vào đầu Pleistocen muộn, biển tiến Vĩnh Phúc vào cuối Pleistocenmuộn. Các đợt biển thoái và biển tiến nêu trên đã để lại dấu vết của các trầm tích Đệ tứ tương ứng của các hệ tầng Vĩnh Phúc, Hải Hưng và Thái Bình. Các trầm tích Đệ tứ ứng với thời gian biển tiến nêu trên chủ yếu là bột sét màu xám ghi, xám xanh hạt mịn hoặc lẫn mùn thực vật màu xám đen thể hiện tướng vũng vịnh với độ sâu trăm mét; còn các trầm tích Đệ tứ ứng với biển thoái chủ yếu là sét, bột cát lẫn sạn laterit tướng sông, sông biển.Sau đó là thời kỳ biển tiến Đống Đa (hay còn gọi là biển tiến Hải Hưng và ứng với biển tiến Flandrian ở khu vực các nước Bỉ, Hà Lan v.v.) đạt cực đại vào giai đoạn Holocen giữa (7.000-4.000 năm trước). Một số ngấn biển phức hợp có thể nhận biết qua các bằng chứng về sự dao động nước biển nhỏ hơn trong thời gian từ 500 đến 1.000 năm trước.Các dấu vết của hoạt động biển được lưu giữ lại trên đá vôi tạo thành các ngấn nước ăn mòn với các độ cao khác nhau tương ứng với từng thời kỳ biển tiến trong Đệ tứ. Theo các kết quả phân tích tuổi tuyệt đối 14C của các mảnh hàu hà bám vào các ngấn nước ăn mòn trên đá vôi Tràng An ở độ cao 2m có độ tuổi dao động từ 6.500 năm đến 4.300 năm trước tương ứng với giai đoạn Holocen sớm - giữa (biển tiến Hải Hưng - biển tiến Flandrian). Các hang động ở vùng Tràng An rất điển hình, chủ yếu là hệ thống các hang luồn karst và hang hóa thạch được hình thành trong 4 giai đoạn: Giai đoạn 1 là các hang cổ nhất có độ cao trên 60m được thành tạo trong giai đoạn cuối Pleistocen sớm-đầu Pleistocen giữa như hang Trống, hang Bói, mái đá Chợ. Giai đoạn 2 là các hang có độ cao từ 10đến 15m; 20đến 30m được thành tạo trong Pleistocen muộn như các hang Thung Bình, Mòi. Giai đoạn 3 là các hang có độ cao từ 2 đến 9 m được thành tạo trong giai đoạn Holocen sớm-giữa như mái đá Vàng, mái đá Ông Hay, hang Ốc, Trâu Bái Đính, Động Thiên Hà v.v.. Giai đoạn 4 là các hang có độ cao dưới 2m chủ yếu là các hang luồn karst như Sinh, Séo, Thuốc, Địa Linh, Quy Hậu v.v. Hàng chục hang đã phát hiện có công cụ đồ đá của người tiền sử ở các hang Ốc, Động Thiên Hà, mái đá Vàng, mái đá Ông Hay, hang Mòi, là nơi cư trú của con người trong giai đoạn biển tiến Hải Hưng (Đống Đa) vào Holocen sớm-giữa khi biển ngập toàn bộ vùng Tràng An đến độ cao lớn hơn 2 và đến 10m. Một số hang như hang Trống, hang Bói, mái đá Chợ v.v. có thể là nơi cư trú của con người trong giai đoạn Pleistocen muộn (23.000 năm trước).