Tại Phong Nha - Kẻ Bàng có một hệ thống gồm khoảng 300 hang động lớn nhỏ. hệ thống động Phong Nha đã được Hội nghiên cứu hang động Hoàng gia Anh (BCRA) đánh giá là hang động có giá trị hàng đầu thế giới với 4 điểm nhất: có các sông ngầm dài nhất, có cửa hang cao và rộng nhất, những bờ cát rộng và đẹp nhất, những thạch nhũ đẹp nhất.

       So với 3 vườn quốc gia khác đã được UNESCO công nhận là di sản thế giới khác ở Đông Nam Á (Vườn quốc gia Gunung Mulu ở Malaysia, Vườn quốc gia sông ngầm Puerto Princesa ở Palawan của Philippines và Vườn quốc gia Lorentz ở Tây Irian của Indonesia) và một số khu vực carxtơ khác ở Thái Lan, Trung Quốc, Papua New Guinea thì carxtơ ở Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng có tuổi già hơn, cấu tạo địa chất phức tạp hơn và có hệ thống sông ngầm đa dạng và phức tạp hơn.

Lịch sử khám phá hang động

       Các văn tự khắc trên vách đá bằng ngôn ngữ Chăm Pa cổ cho thấy động Phong Nha được người Chăm phát hiện từ thời xa xưa khi vùng đất này còn thuộc Vương quốc Chăm Pa.

       Năm 1550, Dương Văn An là người đầu tiên viết về động Phong Nha. Động Phong Nha đã được chạm lên một trong Cửu Đỉnh Đại Nội triều Nguyễn ở Huế.

       Năm 1824, động Phong Nha được vua Minh Mạng sắc phong là "Diệu ứng chi thần". Ngoài ra còn được các vua nhà Nguyễn "Thần Hiển Linh".

       Cuối thế kỷ 19, ông Léopold Michel Cadière, một linh mục người Pháp, thám hiểm động, khám phá các chữ viết của người Chăm và ông đã suy tôn Phong Nha "Đông Dương đệ nhất động". Tháng 7 năm 1924, nhà thám hiểm người Anh Barton sau khi khảo sát Phong Nha đã đánh giá rằng động Phong Nha có thể sánh ngang với các hang động nổi tiếng trên thế giới như động Padirac (Pháp), động sông Drach (Tây Ban Nha) về vẻ đẹp kỳ vĩ của hang động.

       Năm 1935, một người dân địa phương đã tình cờ phát hiện ra một động khô có cửa động nằm cách cửa động Phong Nha 1000 m, trên độ cao 200 m. Động này nằm trong khối núi đá vôi Kẻ Bàng thuộc xã Sơn Trạch, huyện Bố Trạch. Đây là động có cảnh quan kỳ vĩ không kém động Phong Nha nhưng lại không có sông ngầm.

       Năm 1937, Phòng du lịch của Khâm sứ Pháp (ở Huế) đã ấn hành một cuốn tập gấp giới thiệu du lịch ở Quảng Bình, trong đó có giới thiệu về động Phong Nha. Địa điểm du lịch này đã được xếp hạng nhì ở Đông Dương thuộc Pháp. Trước năm 1990, đã có nhiều cuộc thám hiểm hang động của các nhà khoa học Việt Nam và nước ngoài nhưng chưa hé lộ nhiều về hệ thống hang động Phong Nha.

       Năm 1990, lần đầu tiên Đại học Tổng hợp Hà Nội đã cùng với Hiệp hội nghiên cứu hang động Anh (British Cave Research Association) đã phối hợp khám phá và nghiên cứu hang động trong khu vực này một cách sâu rộng. Cuộc khám phá hang động lần đầu được tiến hành năm 1990 bởi một nhóm các chuyên gia về hang động của Hiệp hội nghiên cứu hang động Anh và Khoa Địa chất Địa hình của Đại học Tổng hợp Hà Nội, do Howard Limbert chỉ huy. Nhóm thám hiểm này đã hoàn tất nghiên cứu động Vòm.

      Năm 1992, một nhóm gồm 12 nhà khoa học Anh và 6 giáo sư của Đại học Tổng hợp Hà Nội tiến hành cuộc thám hiểm thứ hai và đã hoàn tất thám hiểm 7.729m thuộc động Phong Nha và 13.690 m thuộc động Vòm và các hang động lân cận.

       Cuộc thám hiểm thứ 3 vào năm 1994 bao gồm 11 nhà khoa học Anh và 5 nhà khoa học Việt Nam thuộc Đại học Tổng hợp Hà Nội.

       Việc thám hiểm các hang động trong khu vực này là một công việc khó khăn và nguy hiểm. Các đoàn thám hiểm đã mất nhiều thời gian với những khó khăn như: hang động sắc nhọn dễ gây thương tích, lòng hang hẹp, các sông suối ngầm có thể dâng lên đột ngột làm bít cửa hang, lượng ô xy trong nhiều khu hang động có thể không đủ.

       Các kết quả thám hiểm, nghiên cứu này đã mang đến một sự hiểu biết toàn diện về hệ thống hang động ở Phong Nha-Kẻ Bàng và đã được làm cơ sở cho bảo vệ, quy hoạch và phát triển du lịch cũng như hoàn thiện hồ sơ để trình lên UNESCO công nhận là di sản thiên nhiên thế giới.

       Các nhà khoa học đã khám phá và nghiên cứu 20 hang động với tổng chiều dài 70 km hang động, trong số đó có 17 hang động tại khu vực Phong Nha và 3 hang động tại khu vực Kẻ Bàng. Năm 1999, các nhà khoa học của Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga cũng tiến hành các khảo sát về hệ động thực vật ở khu vực Kẻ Bàng. Động Phong Nha dài 7.729 m, có 14 hang, có dòng sông ngầm dài 13.969 m. Các thạch nhũ trong động trải qua hàng triệu năm kiến tạo từ nước có hòa tan đá vôi (CaHCO3) mà tích tụ thành những hình tượng lạ mắt như hình sư tử, hình ngai vàng, hình đức Phật v.v.

       Năm 2005, Hội hang động Anh phát hiện một hang động khô, đặt tên Động Thiên Đường, lớn nhất và đẹp nhất tại Phong Nha - Kẻ Bàng. Theo đánh giá, hang động Thiên Đường còn to lớn và đẹp hơn cả động Phong Nha.

       Ngày 1 tháng 6 năm 2006, Bộ Văn hóa Thông tin đã phát hành bộ tem chọn lọc Phong Nha - Kẻ Bàng.

       Giai đoạn từ năm 2007-2008, đoàn khảo sát hang động của Hội hang động hoàng gia Anh đã khảo sát khu vực thượng nguồn sông Chày, khu vực hang Vòm, hố kast ở km12 trên đường 20 và một số hang động mới ở Thượng Hóa, Hóa Sơn, Dân Hóa, Trọng Hóa (thuộc huyện Minh Hóa), Trường Sơn (huyện Quảng Ninh). Họ cũng đã đo vẽ lại hệ thống hang động Phong Nha.

       Tháng 4 năm 2009, đoàn thám hiểm thuộc Hiệp hội hang động hoàng gia Anh đã tiến hành thám hiểm khu vực vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng và các khu vực phụ cận. Họ đã phát hiện thêm 20 hang động mới với tổng chiều dài 56 km. Trong đợt khảo sát này, hội hang động hoàng gia Anh và Trường đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã công bố phát hiện mới về hang Cha Lo (Minh Hóa) dài trên 5 km. Đoàn cũng công bố mới về độ dài của các hang động chính như Phong Nha trên 57 km (trước đây là 45 km), Vòm trên 35 km, đồng thời phát hiện hang Khe Ri là hang sông ngầm dài nhất thế giới[28]. Đặc biệt, đoàn thám hiểm cũng đã phát hiện một hang mới và tạm đặt tên là Sơn Động. Theo kết quả khảo sát, hàng này dài 6,5 km, rộng hơn 150m và vòm hang chỗ cao nhất hơn 200m, kích thước gấp 4-5 lần so với hang Phong Nha, lớn hơn nhiều so với hang Deer tại vườn quốc gia Gunung Mulu tại Sarawak, Malaysia vốn được xem là hang động lớn nhất thế giới. Con sông ngầm ở hang này cũng lớn hơn nhiều lần so với sông ngầm ở hang Phong Nha. Hang này có dòng sông ngầm. nước và dòng chảy ngầm trong hang rất mạnh nên hiện đoàn thám hiểm chỉ khảo sát được một phần. Đoàn thám hiểm cũng đã tiến hàng khảo sát hố sụt karst (đá vôi) ở khu vực hang Vòm có tên là vực Tang với kết quả cho thấy hố sụt có độ sâu đến 255m. Tuy nhiên, đoàn thám hiểm vẫn chưa thể đo hết độ sâu của hố sụt này, nhưng qua đó đánh giá đó là hố sụt sâu nhất Việt Nam.

       Năm 2012, đoàn thám hiểm hang động của Hiệp hội Hang động Hoàng gia Anh đã tìm thấy 41 hang động mới tại vùng lõi di sản Phong Nha - Kẻ Bàng ở các tuyến Đại Cáo, Đại Ải, Hung Thùng, Hung Lau. Trong số 41 hang động mới phát hiện này, họ đã phát hiện hang động sâu nhất Việt Nam ở một hố sụt 320m, được gọi là hang Kỳ, dưới đáy hố sụt là một hang động cao khoảng 50m, có chiều dài 4 km. Tổng cộng chiều dài của 41 hang động mới phát hiện này khoảng 20 km.

Hệ thống động Phong Nha

Cho đến nay, các nhà khoa học đã khảo sát 44,5 km hang động nhưng du khách bình thường chỉ có thể vào được 1500m. Hệ thống động Phong Nha có các hang động đáng chú ý sau:

Hang Tối: nằm trên thượng lưu sông Son. Hang này có chiều dài 5.258 m và cao 83 m, dài 736 m.

Hang Chà An: dài 667 m và cao 15 m.

Hang Thung: có sông ngầm dài 3351 m.

       Hang Én: dài 1645 m và cao 78,6 m, có bãi cát bên trong, là nơi sinh sống của én.

Hang Khe Tiên: tọa lạc phía nam Phong Nha, dài 520 m.

Hang Khe Ry: tọa lạc ở phía nam Phong Nha.

Hang Khe Thi.

        Hang Vòm: dài 15,05 km và cao 145 m có nhiều thạch nhũ và măng đá đẹp.

Hang Đai Cao: dài 1645 m và cao 28 m.

Hang Duột: dài 3,927 m và cao 45 m, có bãi cát mịn.

Hang Cá: dài 1.500 m cao 62 m.

Hang Hổ: dài 1.616 m và cao 46 m

Hang Over: dài 3.244 m và cao 103 vời chiều rộng trong khoảng 30–50 m.

Hang Pygmy: dài 845 m.

         Hang Rục Caroòng: nơi sinh sống của người thiểu số Arem. Họ sống trong hang động và săn bắn hái lượm tự nhiên.

       Động Tiên Sơn hay động Khô là một động đẹp nổi tiếng ở khu vực Phong Nha - Kẻ Bàng. Cửa vào động Tiên Sơn nằm cách cửa động Phong Nha khoảng 1.000 m, ở độ cao so với mực nước biển khoảng 200 m. Động Tiên Sơn có chiều dài là 980 m. Từ cửa động đi vào khoảng 400 m có một vực sâu chừng 10 m, và sau đó là động đá ngầm tiếp tục dài gần 500 m, khá nguy hiểm nên du khách chưa được phép đến khu vực này mà chỉ tham quan tới khoảng cách 400 m từ tính từ cửa động. Động này được phát hiện năm 1935, ban đầu, cư dân địa phương gọi động này là động Tiên, do vẻ đẹp kỳ bí thần tiên của nó. Sau này động Tiên Sơn được gọi là động Khô, để phân biệt với động Phong Nha là động nước. Động Tiên Sơn là nơi có cảnh thạch nhũ và măng đá kỳ vĩ huyền ảo như trong động Phong Nha nhưng lại có nét riêng là các âm thanh phát ra từ các phiến đá và cột đá khi được gõ vào vang vọng như tiếng cồng chiêng và tiếng trống. Theo các nhà khoa học thuộc Hội hang động Hoàng gia Anh, động Tiên Sơn được hình thành cách đây hàng chục triệu năm, khi một dòng nước chảy qua quả núi đã đục rỗng, bào mòn núi đá vôi Kẻ Bàng. Sau đó, do kiến tạo địa chất khối núi này hoặc đã được nâng lên, hoặc đã bị hạ xuống khiến các khối đá đổ sụp ngăn chặn dòng chảy làm nên động Tiên Sơn ở phía trên. Còn phần có sông ngầm chảy qua tạo ra hang động Phong Nha. Dù động Phong Nha và động Tiên Sơn nằm liền kề nhau nhưng giữa hang động này lại không thông nhau. Cư dân địa phương đã nhặt được một số hiện vật có thể là di chỉ di chỉ của người xưa ở trên bãi đất bằng phẳng trước cửa động.

       Hang Thiên Đường được phát hiện năm 2005, Hiệp hội hang động Hoàng gia Anh khám phá từ năm 2005 và xác định hang này có tổng chiều dài là 31 km. Do vẻ đẹp của hang, họ đã đặt tên hang này là Thiên Đường. Hang Thiên Đường được đánh giá là hang động lớn và dài hơn hang động Phong Nha. Đây là một động khô, không có sông ngầm chảy qua như động Phong Nha. Trong động Thiên Đường có nhiều khối thạch nhũ và măng đá kỳ ảo. Phần lớn nền động là đất dẻo, khá bằng phẳng nên thuận tiện cho việc tham quan và thám hiểm. Trong khi nhiệt độ mùa Hè ở bên ngoài là 36-37 0C thì nhiệt độ trong động Thiên Đường luôn ở 20-21 0C. Hang Thiên Đương đã được Tập đoàn Trường Thịnh đầu tư phương tiện và đường vào động, đường bên trong động với chiều dài 1,1 km và đã đón khách tham quan từ ngày 3 tháng 9 năm 2010.

 

Động Sơn Đoòng

       Sơn Động hay (Sơn Đoòng) là một trong những hang mới nhất được phát hiện tại khu vực Phong Nha - Kẻ Bang. Hang này do nhóm thám hiểm thuộc Hiệp hội Hang động Hoàng gia Anh tiến hành thám hiểm. Hang này được cho là hang động lớn nhất thế giới. Khoang lớn nhất ở Sơn Động có chiều dài hơn 5 km, cao 200 m và rộng 150 m. Với kích thước này, hang Sơn Động vượt hang Deer ở vườn quốc gia Gunung Mulu ở Sarawak Malaysia, lớn gấp 4-5 lần động Phong Nha, lớn hơn Động Thiên Đường. Do dòng nước của sông ngầm ở động này chảy xiết nên các nhà thám hiểm Anh không thể thám hiểm hết động này. Họ đã ước lượng chiều dài của hang bằng cách sử dụng đèn nháy. Đoàn thám hiểm đã báo cáo chính quyền tỉnh Quảng Bình về phát hiện này nhưng cho rằng chưa thể khai thác du lịch ngay. Họ sẽ quay lại khám phá hang này vào năm 2011.

       Trên thực tế, một người dân địa phương tên là Hồ Khanh đã phát hiện ra hang này năm 1991 nhưng ông không nhớ lối vào hang cho đến tháng 1 năm 2008. Từ cuối tháng 3 đến 11 tháng 4 năm 2009, ông đã giúp đoàn thám hiểm Anh vượt rừng, núi khoảng 10 km để đến cửa hang, và sau đó đoàn thám hiểm người Anh đã phát hiện ra vẻ đẹp và diện tích rộng lớn cùa hang Sơn Đoòng ngày nay.