海岸山脈位於菲律賓海板塊與歐亞板塊之交界處是世界上弧─陸碰撞最年輕的例子之一。在板塊構造的架構中，海岸山脈代表菲律賓海板塊前緣面向西的新第三紀島弧，常被認為是呂宋火山島弧和呂宋海槽北延的部分。海岸山脈與綠島、蘭嶼常被視為呂宋弧之一部分，此一島弧之南段巴丹、巴浦耶群島屬於活火山。許多學者認為此一島弧是由於南中國海板塊向東隱沒於菲律賓海板塊而形成。
　　自從上新世以來菲律賓海板塊西緣之非火山之「外島弧」已與歐亞大陸板塊相撞於臺灣，到了更新世，呂宋島弧北段部分也加入此一碰撞行列，乃形成了臺灣東部之海岸山脈。此島弧與大陸板塊之碰撞並非一蹴可及而是漸進地從北到南，由老到新逐段加積。不同時代的碰撞記錄似可由呂宋島弧中之海岸山脈、綠島、蘭嶼和小蘭嶼之火山活動來探索。東部島弧火山區包括海岸山脈、綠島、蘭嶼和小蘭嶼。
　　海岸山脈、綠島和蘭嶼現今看來，雖有海洋分隔，但若仔細瞭解東部外海的地形與地質構造，就不難發現，它們彼此間是非常的密切不可分離。首先就讓我們瞭解東部外海的地形構造：
　
臺灣東南外海的地形與構造
　　臺灣東部外海綠島－蘭嶼一帶之震測剖面，是國立臺灣大學海洋研究所九連號研究船在1973和1975年從事東部外海兩個航次之調查結果。連續震測剖面資料的獲得是沿著測線(圖1)利用三萬焦耳之火花放電，以船尾後240公尺所拖之水下接收器接收訊號，訊號經放大和過濾後記錄於記錄儀上。
　　為了便於說明起見，經選擇了十個東西向之剖面(圖2)來闡釋臺灣東部外海之海底地形與構造。根據這些分析顯示從大陸棚至綠島－蘭嶼之間可以分成海脊或海槽的五個大致互相平行、南北走向的地形帶：A帶為恆春海脊，連接臺灣島上的中央山脈；B帶為縱谷海槽，與臺東縱谷相連；C帶為臺東海脊，係海岸山脈之南延；D帶為花東海槽，是位於兩海脊之間的弧間海槽；E帶為綠島－蘭嶼海脊。
　　E帶的綠島－蘭嶼海脊，乃為綠島－巴浦耶火山海脊之北段部分。在呂宋與臺灣之間有一呈南北向延伸的海底火山脊及一些散布在其上的火山島。最北邊的是綠島，最南端的是菲律賓的巴浦耶群島。這個海脊之中尚包括了臺灣的蘭嶼和菲律賓的巴丹等諸島嶼。火山海脊出露之島嶼大都由安山岩和一些玄武岩構成。此一火山脊之外形向北逐漸變小。在呂宋之正北方其寬度約185公里而在綠島則僅有26公里。此一火山脊的地震特性是一個甚為寬廣(約二百公里)的淺震帶。
　　綠島與蘭嶼海底火山脊在本調查區內可能以北緯22°30'附近為界，以北屬綠島海底火山脊，以南則屬於蘭嶼海底火山脊，二者間有一深達三千五百公尺以上深海槽。由此看來，徐鐵良與陳培源(1951)所指秀姑巒溪之河川襲奪作用，極可能是承襲了海底原有之地形，隨著地殼之隆起，侵蝕力之加強而形成特殊的秀姑巒溪襲奪彎。
　　由東南外海的地形與構造可以看出東部火山島弧海岸山脈與外海之綠島、蘭嶼和小蘭嶼間有密不可分的關係。這成雙的火山島弧，其內島弧的海岸山脈已與歐亞板塊碰撞於花蓮的米崙臺地；而後起之秀的外島弧正方興未艾地衝撞於成功(圖1)，這種弧－陸碰撞乃造成了東部海岸山脈當今極為活躍的地殼運動。
　
海岸山脈
　　海岸山脈位於臺灣本島之東緣，北起花蓮，南迄臺東，呈北北東至南南西之走向。其縱長凡150公里，東西之平均寬度為10公里。山嶺高度多在1000公尺左右，北段較低，南段較高，最高峰為高1680公尺之新港大山。海岸山脈東臨太平洋，西與狹長之臺東縱谷並列，更西即為形成全島脊軸之中央山脈。
　　海岸山脈的地層可以分成五個不同的岩層單位，由下而上有：(1)奇美火成雜岩(2)都巒山集塊岩(3)海相碎屑岩系(4)混亂的混同層和(5)礫岩層。
　　都巒山層為一以安山岩質集塊岩為主之地層(圖3與4)，其中包括安山岩質凝灰岩、安山岩質集塊岩、安山岩質礫岩、凝灰岩質砂岩與石灰岩等。
　　都巒山層之厚度在各地不同；在奇美與大港口間沿秀姑巒溪之所見，約為1400至1500公尺。本層之底部為安山岩質集塊岩，覆於奇美火成雜岩之上；上部為石灰岩，其上為大港口層所覆，其間整合。全層自下而上之層序大體上為安山岩質集塊岩、凝灰岩、安山岩質礫岩、凝灰質砂岩及石灰岩；其中安山岩質集塊岩及安山岩質礫岩共佔總厚百分之九十以上，為本層之主體。
　　成為都巒山層之下部之安山岩質集塊岩分布最廣，多見於海岸山脈之北段及中段，在接近安山岩處尤為發達。集塊岩之礫塊多具稜角，以直徑在10至30公分間者為普通，堆積情形層次不彰，皆由火山物質膠結。一部分安山岩質集塊岩之膠結特為緊密，礫塊與膠結物之間無明顯之界限，此常由於當其堆積之時尚屬灼熱狀態。集塊岩礫塊之種類有輝石安山岩、兩輝安山岩、輝石角閃安山岩、紫蘇輝石安山岩、紫蘇輝石角閃安山岩。
　　安山岩質凝灰岩在都巒山層中僅有局部之發育，夾雜於安山岩質集塊岩中。依其岩質而分，有輝石安山岩質凝灰岩、安山岩質凝灰岩、兩輝安山岩質凝灰岩及輝石安山岩質含石灰質凝灰岩。
　　安山岩質礫岩之主要分布地帶為海岸山脈之南段，但中段與北段亦有之。其礫均為安山岩質，與前述之安山岩質集塊岩中之礫塊之岩質無大差異。為其所特有者為石灰岩礫塊：此種石灰岩礫塊徑長10至30或40公分，大多圓滑或半圓滑，膠結物為安山岩質或略含石灰質之沙礫，堆積情形能顯分明之層次。在礫岩之膠結物中有有孔蟲化石。
　　凝灰質砂岩多分布於海岸山脈之南段，在都巒山層之上部發育較佳。層理極為明顯，沙粒頗粗，常混有安山岩質礫塊，甚至夾有安山岩質礫岩層，膠結物含石灰質並偶有有孔蟲化石。凝灰質砂岩之外觀呈紅、黃、綠、棕等色，並於風化後發生孔隙。
　　都巒山層之頂部往往有厚自五至五十公尺之石灰岩一層，常見於海岸山脈中段及南段之東麓，在大港口、成功、大馬等地最為發達。在此外各地，此層石灰岩常移變為石灰質安山岩質礫岩或為富含石灰質之凝灰質砂岩，甚至完全缺失。總之，在都巒山層之頂部，沈積物已自火山岩屑質者變為富含石灰質者，可見當時海岸山脈沈積物來源已有了重大改變。
　　都巒山層由於以厚層的集塊岩為主，其整體的火山層序頗不易建立，可能自漸新世晚期至上新世均有其產物，放射性定年結果大致顯示北部的火山岩年齡較老，向南逐漸變為年輕(圖5)。在火山層序方面以研究較清楚的奇美－豐濱地區加以說明。
　　整個地區可用幾個地層單元來表示(圖6)，由老至新為奇美火成雜岩、石門火山角礫岩、石梯坪凝灰岩、港口石灰岩及大港口層(圖7～9)。有關火成岩之單元除以柱狀圖(圖7)表示外，並將其內容分述如下：
(1)奇美火成雜岩
　　都巒山底部是由奇美火成雜岩構成，主要出露在海岸山脈中段秀姑巒溪下游奇美村附近，面積大約有二十二平方公里。這個火成雜岩體另外有一個小的單獨露頭，見於主體之南的樟原附近。這個火成岩體大部分由安山岩質的岩流和火山碎屑岩組成，但也包括玄武岩質安山岩、玄武岩、閃長岩和多種岩脈在內，其中也有斑狀安山岩。這個含有許多不同火成岩類的雜岩系包括了很多期的侵入或噴出活動，其間有很複雜的岩相關係。
　　這個火成雜岩內有一期斑岩銅礦的礦化作用，同時有熱液的換質作用，於是這個火成雜岩體便成為探勘銅礦的目標，該區的地質遂經許多國內外地質調查隊詳加觀察。然而不同地質人員對該區岩性及火成岩發生史的解釋彼此不同，主要是因為大家所調查的只是這個火成雜岩區內有銅礦礦化作用的一小部分而已，對其餘的大部分並未詳加研究，因此這個火成岩體的複雜地質架構和其生成歷史迄今仍不甚明瞭。
　　目前對奇美火成雜岩中火成岩活動的暫時解說(何春蓀，1971)是認為最先噴發的是細粒安山岩，繼而是矽質的火山碎屑物質，再緊接著有斑狀安山岩的侵入及噴發。然後有一期與銅礦成礦作用有關的閃長岩侵入活動，細粒安山岩似乎成為銅礦礦物最佳的母岩。在閃長岩侵入及礦化作用以後有第二期的火山活動，兩期活動之間有一個短暫的間斷。第二期火山活動大部分在成礦作用以後，其產物多為火山灰和集塊岩，以安山岩質為主，玄武岩質為次要，此外也產生斑狀安山岩及一些曾經強烈矽化的石英長石質岩層。都巒山層可能和這第二期的火山活動有關。
　　由鉀－氬法與核飛跡法定年，奇美雜岩的年代是從九百萬年到二千二百萬年不等(圖10)，可能由於雜岩中各種不同岩類的全部生成期限很長，或是由於岩石曾受強烈的礦化與換質作用，在解釋上尚待更多的野外調查，但畢竟奇美雜岩，其生成的年代當屬中新世毋庸置疑。
(2)石門火山角礫岩
　　整層厚約三百公尺，覆蓋在奇美火成雜岩之上，主要分成兩種角礫岩，其一分布於秀姑巒溪下游，所有岩塊(五公分至一公尺大小)均為輝石安山岩，以普通輝石及斜長石為斑晶，玻璃質物為石基，偶而有角閃石。另一種則岩塊多為巨塊(大於十公尺者)並有多種岩性，五顏六色，顯示岩塊屬不同來源。此等角礫岩所含巨塊之大小從石門之西南向東北遞減，顯示此一岩石單元極可能為火山碎塊崩落的堆積物，由於其西南方就是奇美地區(圖6)而且岩塊之岩性與奇美火成雜岩者相似，可能是由該雜岩崩落所致。
(3)石梯坪凝灰岩（圖9）
　　本岩石單位實際上包括許多種岩性，計有火山礫凝灰岩、火山礫岩、角礫岩、凝灰岩等，但以淺色的凝灰岩所佔體積最大，故以名之。整層厚約一百二十公尺，凝灰岩之主要組成礦物為斜長石、角閃石、紫蘇輝石、輝石和磁鐵礦，這些礦物晶體少於50％，石基為玻璃質物，岩中有時亦可發現輝石岩及角閃石輝長岩之捕獲岩。
　　整體來說，由火成雜岩→火山角礫岩質熔岩→淺色凝灰岩→石灰岩→凝灰岩與頁岩互層的系列，乃構成了都巒山層由底部到上部岩性變化的主要架構。
　
綠島
　　綠島(圖11)原名火燒島，於臺東東南東33公里，蘭嶼北方約76公里之海面上，面積約17平方公里，周圍約20公里。綠島呈一「甲」字形之小島，惟北邊稍廣，南邊稍狹，一部分成為狹小之半島。
　　島之中央有阿眉山(276公尺)，其西南方1200公尺處有最高點之火燒山(280公尺)。火燒山西南方有本島最高之臺地面，高度約230公尺。阿眉山之北半至其北方之牛子山(176公尺)一帶有高度200公尺左右之第二段平坦面。此面之下有150、100、50及15公尺之臺地面(圖12)。此等平坦面於綠島西北半部最發達。此等臺面大致為海蝕平臺而非熔岩臺地面。此數段之臺地面，顯示曾歷經數次的隆起與沈降，始成今日之地形。
　　隆起珊瑚礁之最高位者為阿眉山西方約800公尺處，其海拔高度約100公尺。其次乃觀音洞南方之臺地上者，其高度約50～60公尺。此兩種高度之隆起珊瑚礁均形成於集塊岩之上。第三段之隆起珊瑚礁乃帆船鼻與鼻頭角(中寮西方之丘陵)之隆起珊瑚礁，二者殘存厚約2公尺左右；此等隆起珊瑚礁海拔高約10～15公尺。
　　綠島係一火山島，全島幾由集塊岩及安山岩熔岩而成(圖11)，其他有隆起珊瑚礁、海岸及河流之堆積層，現生之珊瑚礁及紅土層等。其中集塊岩遍布全島，市村毅(1936)依安山岩之礦物成分、產狀、噴出期等分為油子湖集塊岩、龜灣集塊岩、牛子山集塊岩、阿眉山集塊岩等之四種。四種集塊岩中，油子湖集塊岩最老，而阿眉山集塊岩最新。根據野外調查，岩性對比和放射性定年結果，發現阿眉山集塊岩可能與油子湖集塊岩相當。依現階段調查結果，綠島火山岩地層可以分為油子湖集塊岩、龜灣集塊岩、牛子山集塊岩和安山岩流。
　　油子湖集塊岩標準露頭出露於流麻溝至楠子湖、油子湖、海參屏、帆船鼻一帶及阿眉山等區域。此等安山岩塊呈亞稜角狀，為黑色或暗灰色之輝石安山岩與橄欖石輝石安山岩之大小岩塊。本集塊岩有時具有明顯之層理，安山岩塊較密之集塊岩與安山岩塊較稀疏之凝灰集塊岩呈互層，有時也挾有含角閃石安山岩流之薄層。油子湖集塊岩中偶夾含有堇青石之角閃安山岩塊。
　　龜灣集塊岩覆蓋於油子湖集塊岩之上，呈塊狀或層理不甚明顯。本集塊岩含許多暗灰色之輝石角閃安山岩及橄欖石輝石角閃安山岩之大小岩塊。本集塊岩層局部分布於綠島北海岸之流麻溝、頭山、公館、龜頭角各地，但廣大發育於本島南部，尤其露出於龜灣海崖面者最標準。
　　牛子山集塊岩，佔綠島北半部，覆蓋在龜灣集塊岩之上。本集塊岩露出於中寮者較標準，南寮至牛子山、火燒山及頭山一帶其分布面積甚廣。本集塊岩以灰色或黑灰色之角閃安山岩及黑雲母角閃安山岩(圖13)為主；有時，如中寮溪岸所見，夾有黑雲母角閃安山岩之熔岩流。黑雲母角閃石安山岩露出於流麻溝背後之海崖陡坡及公館南方之臺地，同時亦產於中寮溪、南寮溪至火燒山之一帶，而在中寮及牛子山（民航局助航臺）之本層安山岩中含有堇青石之美好晶體。
　　根據野外觀察，綠島最初噴發者為黑色或灰黑色輝石安山岩或橄欖石輝石安山岩之油子湖集塊岩，層理顯著。其次為輝石角閃安山岩或橄欖石輝石角閃安山岩之龜灣集塊岩，層理不甚明顯。二者乃構成了綠島之骨幹。嗣後可能為一中央噴發，噴發中心在阿眉山以東至海參坪間(圖11)。此時期乃形成了角閃安山岩及黑雲母角閃安山岩之牛子山集塊岩。同時火山口亦有熔岩流出，而形成海參坪上方至觀音洞公路一帶之角閃安山岩或黑雲母角閃安山岩。此外海參屏、溫泉村及油子湖之岩脈或火山岩頸，其為黑雲母角閃安山岩，流紋組織甚發達，皆為這一時期的產物。景觀上以具有水平柱狀節理之海參屏火山岩頸最突出，其與集塊岩所成的睡美人搭配，成為綠島一個具有景觀與科學教育意義的觀光點。
　　熔岩流噴出以後，綠島的火山活動已進入尾聲，僅於局部區域有玄武岩脈之侵入，但規模都很小。玄武岩受風化侵蝕後成為圓球狀，極易辨識(圖14)。
　　目前綠島火山活動已停止，僅於綠島東南角海邊尚有後火山活動之徵兆的溫泉，稱旭溫泉(朝日溫泉)。此一海水溫泉，也是少見的例子。
　
蘭嶼
　　綠島南方約76公里海上有雅美族之生活舞臺─蘭嶼(圖15)。蘭嶼之形狀與綠島甚相似。北、西、東三邊均呈直線狀，而南方突出向東南方向延伸，略似一半島，其西南邊、東北邊與東南邊三面亦各呈直線狀。蘭嶼之西北角（紅頭岩）至東南角（望南角）長約13公里；其東北角至饅頭岩間寬約7.8公里，全島滿潮時面積約45.74平方公里，周圍38.5公里；僅次於澎湖本島而為臺灣第二大附屬島嶼。
　　蘭嶼為一火山島，全島大部分為山嶺，僅海岸有極狹小之平地為部落及農田分布之所。島之中央偏西北有最高之紅頭山，高458公尺。主要之山嶺有二：一為北西─東南向，其走向與島之主軸一致，由西北端之紅頭岩呈百餘公尺高之斷崖臨海；漸次升高，至椰油村之東方與東北方海拔高度達五百公尺左右，再向東南方延長至野銀與紅頭村連線間降至海拔高度180公尺；然後再向東南方逐漸增高，於東南端之大森山高度約479公尺；最後以300至400公尺之陡坡臨海。另一山嶺為東北─西南向，由島之東北端起，經尖禿山與青蛇山等山峰達紅頭山；然後於虎頭坡附近沒入海域。各山稜之高度大致在450至550公尺之間，等高性頗為顯著，呈一切割臺地狀之地形。
　　蘭嶼面積不大，河流短促，小溪由中央山嶺幅射四出，長皆不過三公里，河床比降甚大；下游礫石磊磊，溪水常成伏流。但該島年降雨量在三千公厘以上，雨水充沛，原始叢林尚多保存；故溪水充足而清澈，足供居民飲用及灌溉之需。
　　蘭嶼之臺地發育較差，其位於高處者大致僅殘存為平坦山頂。由二萬五千分之一地形圖上大致可畫分成五階殘留的古海蝕平台，分別為：(1)380至400公尺面；(2)300至350公尺面；(3)200至300公尺面；(4)80至100公尺面及(5)40至60公尺面(圖16)。這些古海蝕平台並殘留有珊瑚石灰岩之堆積，此為陸地不斷上升之明顯證據。
　　蘭嶼是個火山岩構成之島嶼，其主要岩類為安山岩及集塊岩，前者岩質極堅硬緻密，後者之膠結尚屬良好，岩層之安息角極高。又因近期地殼迅速隆升，地表侵蝕作用尚未能與陸地上升作用達成平衡，因之全島四周由於海蝕之結果，常造成陡峻之山崖，其坡度常在四十度左右。
　　本區之岩石根據其成因可以分為沈積岩與火成岩二大類。沈積岩除分布於本島四周之熔岩質或凝灰質集塊岩外，大致都是近代之崩積層與隆起之珊瑚礁及舊期之珊瑚石灰岩及石灰岩質凝灰岩層。火成岩類主要為分布於中央山嶺之中性安山岩類，局部夾粗粒玄武岩脈、聚晶團塊及超基性外來岩塊。中性安山岩之種類主要為角閃安山岩、橄欖石輝石安山岩、輝石安山岩、兩輝安山岩、角閃兩輝安山岩、輝石角閃安山岩、黑雲母輝石角閃安山岩及玄武岩質安山岩。本中性安山岩部分區域深受青盤化作用影響，局部則受矽化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化及礦化等後期之熱水換質作用。青盤化作用是指安山岩受熱水換質作用，部分鎂鐵礦物為綠泥石、綠簾石和碳酸鹽類礦物所取代而成灰綠色的岩石。
　　茲將各岩層或岩石岩性詳述如次：
（一）沈積岩
　　(1)集塊岩：蘭嶼之集塊岩為海底火山堆積物，常具有明顯之層理(圖17)，偶夾凝灰岩、石灰岩、石灰質凝灰岩等。集塊岩呈暗棕、暗灰、棕灰等色；一部分為凝灰質集塊岩，一部分為熔岩質集塊岩，有時夾有安山岩之熔岩流。集塊岩中之岩塊為安山岩、玄武岩、角閃石岩、蛇紋岩等。於朗島、椰油溪中上游一帶，集塊岩常夾雜類似蛇綠岩系之蛇紋岩、橄欖岩和輝長岩等超基性及基性團塊。在五孔洞附近亦可見到集塊岩中有粗粒玄武岩脈之侵入，具有水平之柱狀節理。
　　(2)石灰質凝灰岩：本岩層分布於紅頭溪中下游南側奧本嶺、尖禿山、殺蛇山和大森山等區域(圖18)。岩石淺白色至黃灰色，多孔質或緻密質，石灰質多於砂質。砂質物包括圓形、次圓形之安山岩礫、火山碎屑物、角閃石、磁鐵礦及珊瑚礁等細小之碎屑物質。該岩層係覆蓋於集塊岩上方，地層面平緩，其表層局部風化成為紅土。
　　(3)珊瑚礁層
　　本區之珊瑚礁層可以分為三級：
　　A.第一級最舊期隆起之珊瑚礁層：見於集塊岩分布地區二百二十公尺至三百五十公尺之臺地，已不完整。本期珊瑚礁內所含石灰岩呈灰白色，間有雜質，成多孔狀或緻密狀，其表面局部風化成一層鐵質極高之紅土層。
　　B.第二級舊期隆起之珊瑚礁層：分布於核能待處理物料運送港上方四道溝一帶，高五十至一百公尺之臺地（圖19）。
　　C.第三級：見於海濱，最高處高出海平面五公尺左右，其頂面向海傾斜而與現生珊瑚礁相連。
　　(4)沖積層（沖積扇、堆積層及崖錐堆積物）：緣海山麓有範圍狹小之崖錐堆積物或堆積層，較大河流河口處有現代之沖積層成小型之沖積扇或河床堆積。
　　(5)紅土：為殘留沈積，主要是由集塊岩風化而成，局部則為珊瑚礁或石灰岩質凝灰岩風化而成。
（二）火成岩
　　(1)基性岩流：蘭嶼熔岩質集塊岩中之塊礫，大部分為深黑色基性岩塊組成，可知在蘭嶼熔岩質集塊岩發生之前，此島部分必為基性岩流所構成之火山島，此岩流呈黑色含大量之輝石及橄欖石斑晶，角閃石含量則局部略有差異，斑晶間之基質亦呈黑色，普遍有不規則之氣孔或為火山岩渣狀，並且有明顯之流紋構造。本類岩流，目前已不太完整，露頭僅零星散布於本島東北角雙獅岩之下部及其鄰近海濱，且大都為近代珊瑚礁所覆蓋，故未於地質圖上標示。本岩為橄欖石輝石安山岩、輝石安山岩、角閃輝石安山岩或玄武岩質安山岩；斑晶為輝石、斜長石和角閃石，普遍有不規則之氣孔並具流紋構造(圖20)。
　　(2)輝石角閃安山岩(圖21)：輝石角閃安山岩分布於東清溪與朗島東溪一帶，其東北與西北部為集塊岩所覆蓋；南部沿東清溪上游直接與角閃安山岩相接，其接觸帶因此二不同岩層間透水性之差異所引起地下水之作用，呈極強烈之褐鐵礦化與黏土化作用；東清村一帶則以斷層帶與含黑雲母角閃安山岩接壤，其接觸之斷層線谷，黏土化與礦化作用強烈。南側有輝綠岩之岩體侵入。本岩石之外觀為灰綠色含有角閃石、輝石及斜長石之斑晶。鎂鐵礦物部分已成纖維角閃石。輝石以普通輝石為主，多色性極弱，部分受極強烈之碳酸鹽化作用。次生礦物有方解石、綠泥石、綠簾石、沸石、石英和鈉長石。石基由斜長石、輝石、磁鐵礦和玻璃質等構成。局部區域內可發現銅礦化之露頭，岩石含有浸染之黃銅礦與黃鐵礦斑點。
　　(3)換質角閃石安山岩(圖22)：本岩分布於椰油溪中、上一帶，係一種細粒淺灰色之安山岩，此種岩石受熱水換質作用極為強烈，斑晶與石基已模糊不清，部分標本其母岩型式已難區分。顯微鏡下，斑晶以斜長石為主，約佔20％。岩石除偶含粗大的角閃石斑晶外，其餘斑晶之粒徑一般均較角閃安山岩之斑晶為小。斜長石易受鈉長石化或黏土化作用，角閃石雖換質為綠泥石、方解石、綠簾石與褐鐵礦，但其外型輪廓仍保持完整。主要之熱水換質礦物有綠泥石、綠簾石、方解石、沸石和石英等。本岩體與集塊岩接觸帶內，偶含凝灰質角礫岩之凸境體，此岩類易風化而成球狀剝落。
　　(4)角閃安山岩(圖23)：角閃安山岩分布於蘭嶼中央山地包括紅頭溪、漁人溪、東清南溪以南野銀村一帶及椰油南溪、椰油溪下游等地，幾佔全島面積之半，是本調查區域出露最廣之岩石，其在奧本嶺一帶為石灰質凝灰岩所覆蓋。此種安山岩推測應為複成火成岩體，由數期火成活動構成，岩石外觀雖各地略有不同，惟因野外露頭不良，岩層地質界線不明，故未再加細分。本岩之外觀為淺灰色或淺綠色，散布著清晰之角閃石斑晶。顯微鏡下，斑晶以斜長石、角閃石為主，輝石及其他鎂鐵礦物較少，不透明礦物(主要為磁鐵礦與黃鐵礦)含量不多，伴生之礦物有磷灰石等。斜長石含量10～20％，常受微弱黏土化作用。角閃石呈黃綠色至黃褐色，含量約25～40％，大部分呈自形，易受綠泥石化、綠簾石化及碳酸鹽化作用。局部區域岩石可見綠簾石或碳酸鈣小脈。石基由粗粒之長石、角閃石、磁鐵礦及玻璃質等構成。
　　(5)含黑雲母角閃安山岩(圖24)：本岩為灰黑色具斑狀組織之外觀，顯微鏡下，角閃石呈黃綠色至黃褐色含褐鐵礦之輪廓，石基雲母化作用顯著。局部區域受粗粒玄武岩脈之貫入作用，熱水作用顯著。東清溪下游攔沙壩附近含有凝灰角礫岩，主要由橄欖石輝石安山岩構成，其部分基性礦物如橄欖石、輝石已換質成滑石等次生礦物(圖25)。
　　(6)兩輝角閃安山岩(圖26)：分布於朗島村南側及西北側(圖27)；龍門核能待處理物料貯存場內；望南角東北海邊之象鼻岩及東南角鋼盔岩前方附近等處。此岩全呈灰色，細緻如固結之混合土中含細長之角閃石與輝石斑晶，斑晶長度在一公分左右，寬度約一至二公釐，與前述角閃安山岩顯然有別。
　　(7)輝綠岩(圖28)：本類岩石分布於東清村南方嶺端(海拔170公尺)附近，其與輝石角閃安山岩相接部分以小錯動面為界，由野外產狀及岩石中礦物結晶大小推測本岩為侵入於輝石角閃安山岩之侵入岩體。本岩呈深灰色，長石之輪廓清晰可見。主要由長石、輝石、角閃石及磁鐵礦構成，具輝綠結構。其與圍岩接觸部分換質強烈，鎂鐵礦物大部分受換質，計有碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化或黃鐵礦化等作用。
　　(8)基性岩脈：岩脈主要有二種，即(A)粗粒玄武岩(圖29)：為黑色緻密之岩石，含輝石、橄欖石及長石斑晶，常呈小岩堵或岩脈發生於集塊岩或安山岩中，及(B)輝綠岩脈(圖30)：此岩脈呈黑灰色，組織極緻密，中含條狀白色長石斑晶與角閃石。
　　依鉀－氬法定年的結果(圖15)，目前蘭嶼所見之岩石，從中新世早期開始，主要在中新世晚期堆積，可能至上新世方停止活動。
　
小蘭嶼
　　小蘭嶼(圖31)位於蘭嶼東南約5.5公里之海上，略成方形，一邊長約1.2公里；四圍海崖甚高，尤其東側者高達100公尺，祇北側與南側有較寬之海岸平地，可泊小舟於西側及北側。小蘭嶼之四周有山嶺，最高點於東側山嶺之中央稍南，高175公尺；西側山嶺之中央稍南有次高峰，高約100公尺，第三峰於島之東北角，高約80公尺。此等山嶺乃火口壁，其中間有盆地狀之火口。
　　火口呈一大窪地，內部以三個圓穴而成，其東側者最大，直徑約180公尺；深約45公尺，西側者為最舊之噴火口，直徑約110公尺，深亦約45公尺；南側者乃最新之噴火口，直徑約40～50公尺，底部有一小火山口湖。此等三個噴口中之各二個噴口間，均有低窪鞍部，構成一大火山口。此外，小蘭嶼尚有兩個爆裂火口；其北側者，直徑約110公尺，深約20公尺，向東傾斜；其南側者位於東南約200～300公尺處；直徑約40公尺，深約 100公尺，噴氣已停，火口中樹木叢生。
　　小蘭嶼火山，以黑雲母角閃安山岩與其集塊岩而成，海面以上部分，熔岩流有二；最初噴出之熔岩厚約45公尺；隨而噴出凝灰質集塊岩與少量之熔岩集塊岩，厚約45公尺；最後又流出熔岩，厚約15公尺。黑雲母角閃安山岩(圖32)之斑晶為斜長石、角閃石、黑雲母、輝石、紫蘇輝石及磁鐵礦，石基以斜長石、角閃石、磁鐵礦及玻璃質等組成。伴生之礦物有磷灰石。黑雲母角閃安山岩中含有棕色角閃石或玄武岩質角閃石，為具有較高的Fe³⁺／Fe²⁺比值，顯示其為地表或近地表之熔岩流。
　　小蘭嶼火山地形尚保存完好，且岩石定年的結果都在百萬年之內，為東部地區最新期的火山層，屬於第四紀的火山活動產物。