文‧圖/莊文星
摘要

綠島原名火燒島，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。
綠島係一火山島，全島幾由集塊岩及安山岩熔岩組合而成，其他有隆起珊瑚礁、海岸及河流之堆積層，近代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集塊岩，其中油子湖集塊岩最老，而阿眉山集塊岩最新。根據野外調查，岩性對比和鉀-氫放射性定年結果，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、牛子山集塊岩和火山活動晚期之安山岩熔岩流與侵入之玄武岩岩脈。
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屏間。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，而形成海參屏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熔岩流。此外海參屏、溫泉村及柚子湖之岩脈或火山岩頸，其亦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而成的火山口地貌，成為綠島一個具有火山地質景觀與科學教育意義且極重要與罕見的觀光景點。
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洋蔥狀剝離外觀與風化碎屑糞土，極易辨識。
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，稱旭溫泉或朝日溫泉。此一海水溫泉，也是少見的例子。

關鍵詞：綠島、火山頸、海參屏、牛子山、旭溫泉、柚子湖

本文
綠島原名火燒島，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(圖1)。
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(海階)，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1)。

圖1.綠島各級臺地面分布圖。

此等平坦面於綠島西北半部最發達。這些臺面大致為海蝕平臺而非熔岩臺地面。此數段之臺地面，顯示第四紀以來，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，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)依安山岩之斑晶礦物成分、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，以油子湖集塊岩最老，而阿眉山集塊岩為最新。根據野外調查，岩性對比和鉀-氬放射性定年結果，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熔岩流等(圖2)。

圖2. 綠島地質圖與火山口、火山頸地點位置圖。

油子湖集塊岩標準露頭出露於流麻溝至楠(蘭)子湖、柚(油)子湖、海參屏(坪)、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，安山岩塊中較密之集塊岩與安山岩塊中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。
火山碎屑岩、集塊岩之風光 火山噴出可分為溢流、爆發與噴出三個相。溢流相是火山噴溢、泛流的熔岩；爆發相是火山爆發的火山碎屑物；噴出相是溫度較低、黏度較大、揮發分又少的火山通道中的岩漿，已無力噴溢或爆發，僅以擠牙膏式推擠出地表的產物，而形成火山尖或火山頸之特殊火山地貌。通常多見於噴發末期，熔岩堆積於火山通道之上，形成穹丘；岩漿的黏度愈大，穹丘則愈陡。
爆發相的岩石成分不一，但以溫度低，含揮發成分多，黏度大的岩漿較常見，尤以中酸性、鹼性者更具有爆發性，如中性的安山岩。它形成於火山作用之各不同階段，但以早期及頂盛時期最強烈。火山碎屑岩可與其他層狀岩石共生，成層狀產出；有的以火山碎屑物為主，在火山口附近形成碎屑錐。有的為空中墜落堆積的火山碎屑岩，或為火山碎屑流堆積的熔結火山碎屑岩，亦有為火山塊撕裂濺落的熔結角礫岩或集塊岩。綠島牛頭山就是由大大小小的火山碎屑與火山灰所構成，經差異侵蝕風化後，大的集塊岩突兀聳立形成外觀似牛頭之地貌(圖3與圖4)。       

圖3. 綠島東岸公館村牛頭山一帶空照圖。

圖4.綠島牛頭山集塊岩地形景觀。

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、火燒山及牛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為主(圖5)；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(圖6)。

圖5. 黑雲母角閃安山岩薄片偏光顯微鏡圖，多黑雲母斑晶(Bio)與斜長石(pl)。	圖6. 綠島安山岩中含有深藍紫色之珍貴礦物堇青石。

根據野外觀察，綠島最初噴發者為含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。其次為含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屏間。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，而形成海參屏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(圖2)。此外海參屏、溫泉村及柚子湖之岩脈或火山岩頸，其亦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而成的火山口與火山頸地貌，成為綠島一個具有景觀與科學教育意義的觀光景點。
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外觀與棕褐色糞土碎屑物，極易辨識(圖7)。
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，因面向東方太平洋，旭日東升而稱旭溫泉或朝日溫泉(圖8)。此一海水溫泉，也是少見的潮間帶地熱溫泉，已開發成一旅遊休閒區。
早期海底的火山活動所造成的熔岩碎塊、集塊岩逐漸於二、三千公尺深的海床中堆疊。由於碰撞擠壓、地殼的隆起抬升，到了晚期原先沒於海水面下的火山體已逐漸浮出水面。晚期火山活動噴出之熔岩穿越過集塊岩岩體，經風化與侵蝕後而於地表形成殘留火山口與火山頸等地質構造。

圖7.綠島較晚期貫入的玄武岩岩脈，受風化侵蝕後形成洋蔥狀剝離外貌與棕褐色風化碎屑糞土，極易辨識。

圖8. 綠島海底溫泉─旭溫泉一帶風光。

爆裂的火山口，經海浪侵蝕而殘留成灣澳，當地多稱湖，如楠子湖、柚子湖(圖9-圖11)，而夷平的海蝕平台灘地則稱為屏，如海參屏。目前柚子湖、楠子湖、海參屏、大白沙等綠島早期之聚落早已人去屋廢。早期居民常利用珊瑚礁石砌蓋屋，為對抗強烈東北季風，傳統石屋格局方正、牆壁厚較低矮、門窗小，主屋前院二側配置的廚房、畜舍，大都已荒廢，發展觀光上未善加利用與保存，殊為可惜。

圖9. 綠島東岸睡美人山北向朝海參屏空照圖。

圖 10.綠島東岸海參屏─小長城景觀台向北朝柚子湖─楠子湖空照圖。

楠子湖考古遺址，見有新石器時代素面陶片。而柚子湖遺址更為豐富，發現有石斧、石網墜、鏟鑿、玦、素面陶片、夜光螺製剷器等。但為旱田開拓、農地開發、九孔養殖等農漁業活動，遺址遭破壞嚴重(圖11與圖12)。

圖11. 柚子湖空照圖。

圖12. 綠島柚子湖風光。

柱狀節理是火山岩一項特有的景觀。岩漿噴出地表或貫入岩層後，溫度逐漸降低，岩體因冷凝收縮而形成多邊形的柱狀節理。具柱狀節理之石柱，其堆疊排列之方向，常垂直於貫入岩漿或岩體與周遭岩石之接觸面，因而由岩體之柱狀節理外觀就可推測是否為岩漿通道與火山頸構造。綠島東岸楠子湖常見有淬冷之環圈結構的安山岩塊可能為噴發熔岩於海水中快速冷凝堆積而成。而由火山口爆裂破碎之火山角礫岩、集塊岩、火山碎屑岩火山砂與凝灰岩等構成油子湖集塊岩層。楠子湖─柚子湖一帶的火山碎屑岩與凝灰岩亦常見有小的正斷層錯動(圖13)。

圖13.綠島東岸楠子湖─柚子湖海岸之火山碎屑岩與凝灰岩有小的正斷層錯動。

柚子湖海蝕平台上見有數個突出之火山體，此為侵入於集塊岩與凝灰岩之安山岩脈或小的安山岩岩體，因岩質較其四周集塊岩堅固，抗風化侵蝕而成殘留岩塊或岩體而凸出於海灘(圖13)。因具有微傾斜之柱狀節理發育(圖14)，推測為岩漿通道所形成的火山頸殘留。

圖14. 綠島柚子湖火山頸。

海參屏火山口  海參屏為一爆裂火山口殘留。爆裂火山口壁乃構成了現今稱為哈巴狗、睡美人等之地形景觀。而於爆裂火山口中心裂隙竄升而上的熔岩凝固即成了火山頸。景觀上由具有柱狀節理的火山頸與睡美人、哈巴狗等集塊岩搭配蔚藍的海岸天空、白色的沙灘，就成為綠島一個極具有景觀與科學教育解說意義的鄉土觀光景點(圖15)。

圖15. 綠島海參屏之火山頸。

海參屏火山頸之柱狀節理  柱狀節理是火山岩一項特有的景觀，岩漿噴出地表或貫入岩層後，溫度逐漸降低，岩體因冷卻收縮而成三、四、五、六和八面等多面柱體形(圖19與圖20)。石柱長軸之延伸方向，大致垂直於火山岩岩體與圍岩之接觸面。因而大多數澎湖溢流出地表凝固的玄武岩熔岩流，因其與地面岩石之接觸面大致為水平面，而所形成的柱狀節理大都為近乎垂直於地面的石柱排列。若地下岩漿垂直貫入或侵入岩層中所成的的岩脈，其與四周岩石的接觸面為直立的界面，則可能形成水平或微傾斜整齊排列的柱狀節理石柱，蘭嶼五孔洞玄武岩岩脈就是一個典型的例子(莊文星，2005)，因而由石柱之排列就可推斷侵入岩體或岩脈於岩漿流道中所在的位置或態勢。
海參屏地質景觀區是由哈巴狗、睡美人、小長城等集塊岩體及陡峭的山壁所圍繞的碗缽窪地，推測是一個爆裂破火山口殘留。火山爆發時，因許多舊岩層爆炸成許多碎片的浮石和火山礫，甚至碎解成細粒的火山灰。爆破拋散後降落於破火山口四周堆積，形成火山碎屑、火山角礫集塊岩、凝灰集塊岩的圍繞火山口環狀堆積之火口環(圖10與圖15)。再經粉碎清空形成一大破火山口窪地，同時火山口底部岩石因荷重減輕，解壓破裂，裂隙節理產生，讓來自地下之岩漿順勢上湧，形成通路，甚至流出地表形成漫流的熔岩流。當熔岩凝固後形成岩漿道或稱火山岩頸殘留，也因岩漿道的岩石較四周圍岩緻密且質堅而能抗風化侵蝕。在差異侵蝕作用下，形成凸出於地表的岩尖(圖16-圖18)。海參屏海蝕平台上突起之安山岩岩尖藉由微傾斜整齊排列的安山岩石柱(圖19-圖20)推斷屬舊岩漿道殘留，亦即屬典型的火山頸構造。

圖16. 柚子湖火山頸空照圖。

圖17. 綠島海參屏風光，為一典型之爆裂火山口與火山頸殘留。

圖18. 綠島海參屏之火山頸，具傾斜之柱狀節理排列。

圖19. 綠島海參屏之火山頸。

圖20. 綠島海參屏火山頸柱狀節理面，主要由三、四、五、六和八面多邊形構成

參考文獻：
莊文星、陳汝勤、姜國彰(2005) 臺灣東部海岸山脈蘭嶼及綠島火山頸柱狀節理之地形景觀探討。經濟部中央地質調查所彙刊第十八號：107-148頁。