文˙圖／莊文星

節要

蘭嶼在臺東東南外海，距離海岸約 九十公里 ，全島由安山岩和集塊岩或凝灰質集塊岩構成。安山岩出露在島的中央部分，四周為火山碎屑岩所覆蓋。火山岩所構成之高地的邊緣，局部為沖積扇和崖錐碎屑物所圍繞，沿海有隆起珊瑚礁。集塊岩所形成之特殊地貌為台灣典型火山地區的代表之一，其中以紅頭岩、玉女岩、坦克岩、鱷魚岩、五孔洞、龍頭岩、雙獅岩與軍艦岩最負盛名。

火山爆發，岩漿經由裂隙管道傳輸至地表。這些火山通道由岩漿凝固而成，質地緻密堅硬能抗風化侵蝕，故可存留甚久，直至地表火山表徵完全消逝。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柱狀節理。這些冷凝收縮龜裂一旦於岩體中某一處形成，則將迅速擴展至整個層面，並自冷卻面向內進行，終致形成一系列之柱狀節理。除了理想化的六方柱狀節理外，尚有三、四、五和八面等多邊形柱體。

柱狀節理因由冷凝收縮所引起之熱張應力龜裂而成，這些張力受溫度控制，也就是與等溫線攸關。一般柱狀節理石柱長軸之排列方向垂直於貫入岩體與其圍岩之接觸面，是以火山頸之柱狀節理排列式樣，取決於形成時，火山通道在整個構造體系中所處的高低上下位置。當火成岩生成於岩漿道深處或為基性岩脈時，冷卻等溫線將平行岩漿道或基性岩脈，其所形成之柱狀節理也將垂直於岩漿道或基性岩脈，成為水平或微傾斜之柱狀節理排列的石柱，蘭嶼名勝五孔洞為此類之代表。若岩漿經由輸送搬運管道的火山頸溢流噴出地面，就形成地表的熔岩流。當岩漿於岩頸轉折處凝固，冷卻等溫線將隨岩漿通道深度而改變，其所形成之柱狀節理之態勢亦漸次改變，蘭嶼龍門象鼻岩之柱狀節理可能為此類之代表。

蘭嶼火山頸殘留數量與式樣頗多，為理想的教學示範題材，如椰油村饅頭岩、漁人村落漁人灣、紅頭村青青草原老人岩、野銀村象鼻岩、朗島村小饅頭岩火山岩體與五孔洞玄武岩岩脈。

關鍵詞：蘭嶼、火山頸、饅頭岩、老人岩、象鼻岩、五孔洞、柱狀節理。

本文

臺灣位處環太平洋火山島弧上，因此常有可怕的地震發生。但是臺灣並無活動中的火山，有些人不免懷疑這美麗寶島與環太平洋是否有密切的關聯？在臺灣北部、東部以及西部澎湖群島，常有頗為奇異特殊的火山地質景觀。大自然是如何營造這些變化無窮的地形地貌？往往得不到適切的答案。即使居住在當地的人們也未必能體會出其中的奧妙。

蘭嶼在臺東東南外海，距離海岸約 九十公里 ，全島由安山岩和集塊岩或凝灰質集塊岩構成。局部夾有粗粒玄武岩岩脈、角閃岩、閃長岩、輝綠岩及蛇紋岩等。角閃安山岩與輝石角閃安山岩之火山熔岩出露在島的中央部分，四周為火山碎屑岩所覆蓋。火山岩所構成之高地的邊緣，局部為沖積扇和崖錐碎屑物所圍繞，沿海有隆起珊瑚礁。地下岩漿經由裂隙管道貫入舊的老的岩層中，形成岩漿通路或流路，甚至溢出地表，形成地表熔岩流。此通道之岩漿凝固後，可能具有各式各樣排列的柱狀節理石柱群，極為特殊。由岩漿通道凝固所形成的岩體有時也稱為火山岩頸或火山頸地貌。蘭嶼火山頸露頭十分廣泛與奇特，主要爆裂火山與火山頸露頭明示於圖 1 ，分類與成因詳述如后：

圖1. 蘭嶼地質略圖與火山頸與火山口位置圖。

火山頸之柱狀節理特徵

柱狀節理是火山岩一項特有的地質景觀。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柱狀節理。這些龜裂而成之多邊形柱狀節理與泥質沉積物受日曬而成之龜裂有異曲同工之處。泥裂之形成導因於表層脫水收縮，而火成岩多邊形柱狀節理則起因於凝固前後之冷卻體積收縮。均質熔岩各方可能產生相同程度之收縮，而形成六角狀裂隙節理。這種冷凝收縮龜裂，一旦於岩體中某一處形成，則將迅速擴展至整個層面，並自冷卻面向內進行，終致形成一系列之柱狀節理。除了理想化的六方柱狀節理外，尚有三、四、五和八面等多邊形柱體。

柱狀節理乃由冷凝收縮所引起之熱張應力龜裂而成，這些張力將受溫度控制，也就是與等溫線攸關。雖然沒有確實的理論根據來解說為何最大熱張應力當平行於等溫線，但畢竟如果等溫線之變化曲率不大時，這種假設仍屬合理。因此，當一熔岩流或岩脈冷卻凝固收縮時，其收縮方向將隨時平行瞬間之等溫度面，因之柱狀構造石柱長軸將垂直於等溫面，由火成岩體外側向中心逐漸發育，因此柱狀節理之排列形態可表示侵入岩體或岩脈在整個流道中的某一區段或層位 ( 態 ) 。即火山頸之柱狀節理排列式樣，取決於形成時，其對應於火山通道的高低位置 ( 圖 2) 。

圖 2. 台灣東部弧陸碰撞帶火山頸示意圖

當火成岩生成於岩漿道深處或形成侵入的岩脈時，冷卻等溫線將平行或順著岩漿道或基性岩脈之方向延伸，即其所形成之柱狀節理將垂直於岩漿道或岩脈而成為平臥或微傾斜之石柱排列。若岩漿由火山頸噴出地表，即形成熔岩流。當岩漿於向上通道轉而向外溢流，並於水平流向轉折處凝固，其冷卻等溫線將隨其岩漿道之深度變化而改變，且其所形成之柱狀節理之態勢亦漸次改變。更進一步而言，若岩漿於火山頸上方匯聚成團而凝固時，將形成塔形柱狀節理。當岩漿由火山口溢出漫流而平布於地表，或貫入地層中，成為假整合之岩席構造的熔岩，其冷卻後所形成具柱狀節理之石柱將垂直矗立於地表。

饅 頭 岩

當抵達蘭嶼機場或開元港時，映入眼中圓凸狀如饅頭之饅頭岩，可視為蘭嶼之地標 ( 圖 3~ 圖 6) 。突出於海蝕平臺之饅頭岩有近乎水平之柱狀節理並具有許多火山口相之特徵 ( 圖 7 與圖 8) 。

圖3. 蘭嶼椰油村饅頭岩空拍圖。

圖4. 蘭嶼椰饅頭岩火山頸空拍圖。

圖5. 蘭嶼地標饅頭岩為一具火山頸柱狀節理構造岩體。

圖6. 蘭嶼地標饅頭岩為一殘留火山頸結構。

圖7. 蘭嶼饅頭岩之側面景觀。

圖8. 蘭嶼饅頭岩具傾斜之柱狀節理排列，為一典型火山頸殘留。

饅頭岩火山頸為殘留之火山通道，火山爆發時，岩漿穿越地殼流出地表，沿途可能捕擄一些包裹體，蘭嶼饅頭岩安山岩中即含彌足珍貴之花崗岩包體 ( 圖 9) 。

圖9. 蘭嶼椰油村饅頭岩主要由角閃石安山岩組成，含地殼捕擄岩花崗岩包體。

漁 人

蘭嶼原住民村落多位於沿岸河口處，有椰油、漁人、紅頭、野銀、東清與朗島六大達悟人村落。沿海灣澳部分為火山口殘留，中心部分有火山頸遺留，椰油饅頭岩 ( 圖 1~ 圖 7) 、朗島小饅頭岩及漁人火山頸 ( 圖 10 與圖 11 ）即為明顯之例證，晴朗時日駕船由外海向東（漁人村）觀看較為清楚。漁人海岸孤立之岩體由向上凹之石柱傾斜堆疊而成，推測其生成位置屬岩漿道的中下段。

圖10. 蘭嶼漁人村外海之火山頸。

圖11. 蘭嶼漁人村外海之火山頸，具傾斜之柱狀節理排列。

老 人 岩 ( 圖 12~ 圖 14)

穿越過紅頭村青青草原，攀爬下峭壁就可抵達由珊瑚礁構成的老人岩。老人岩四周原為一爆裂的火山口。早期，火山口窪地沒入海中，受海浪侵蝕形成海蝕平臺，新海蝕平臺形成後陸地稍下沉，海蝕平臺上有珊瑚礁發育。其後，陸地又隆起，海蝕平臺上之珊瑚礁繼續抬升，乃形成現今外觀似人頭之隆起珊瑚礁的老人岩。老人岩四周有微傾斜柱狀節理之安山岩的石柱蔓布，殘留火山通道之火山頸由海蝕平臺上的海蝕洞朝上延伸侵入至集塊岩中。集塊岩因而隆起覆蓋著珊瑚礁而成舊期珊瑚礁臺地。隨著熔岩流路之改變，石柱排列的式樣跟著變化，相互呼應，相當顯著。

圖12. 蘭嶼紅頭村青青草原老人岩空拍圖。

圖13. 蘭嶼紅頭村青青草原老人岩周遭為一典型之爆裂火山口，具火山頸地貌。

圖14. 蘭嶼老人岩之火山頸柱狀節理排列。

象 鼻 岩 ( 圖 15~ 圖 16)

蘭嶼東南角大森山，由龍頭岩至鋼盔岩一帶，主要由集塊岩、火山角礫岩，有時夾著一些碎屑熔岩流及凝灰角礫岩。其中著名的象鼻岩，為一典型殘餘火山頸露頭，具有發育良好的水平柱狀節理及向上逐漸變化的柱狀節理系統 ( 圖 17~ 圖 19) 。象鼻岩火山頸外環，因岩漿侵入而與周遭碎屑岩接觸，其熱變質作用之殘留十分顯著。

圖15. 蘭嶼象鼻岩空拍圖。

圖16. 象鼻岩風光，為一殘留火山頸地貌。

圖17. 蘭嶼象鼻岩火山頸柱狀節理態勢由下向上依次變化。

圖18. 蘭嶼象鼻岩火山頸之柱狀節理態勢由下向上依次變化。

圖19. 蘭嶼象鼻岩火山頸之柱狀節理態勢由下向上依次變化。

朗島小饅頭岩 ( 圖 20 ）

朗島村入口前二座小岩丘，岩石中有含細長條角閃石稀疏散布，外觀如水泥塊，為由安山岩所組成之岩體，其四周海蝕平臺原為蘭嶼之墳場，為蘭嶼達悟人惡死者安息之所。岩體具有微傾斜柱狀節理，推測為一殘餘火山頸露頭 ( 圖 21 與圖 22) 。

圖20. 朗島村部落入口前安山岩體空拍圖。

圖21. 蘭嶼朗島村道路入口前之安山岩體，為一殘留山頸。

圖22. 蘭嶼朗島村小饅頭岩之側面，可見多邊形之節理面。

五孔洞玄武岩岩脈

蘭嶼名勝五孔洞 ( 圖 23 與圖 24) 為集塊岩或凝灰質集塊岩所構成，凝灰質集塊岩之塊礫為黑色不規則狀玄武岩或玄武岩質輝石安山岩，其粒徑大小由數公分至數公尺不等，普遍有不規則之氣孔，氣孔多者類似火山渣或為基性浮岩之狀，氣孔常為霰石所充填。少數礫塊為綠色角礫狀之蛇紋岩，其基質為火山灰、砂、礫等，或粗細顯著分明之層狀，或大小相雜而無層理。集塊岩層節理順著裂隙發育，經海浪衝擊而形成一系列海蝕洞，後由於海水面下降陸地上升而露出水面，有多個海蝕洞而名為五孔洞。洞口外集塊岩所構成之崖壁有一侵入之基性岩脈，為粗粒玄武岩（粗玄岩），其所形成之柱狀節理垂直於該脈之兩側界面 ( 圖 25 與圖 26) 。

圖23. 蘭嶼五孔洞空拍圖。

圖24. 蘭嶼五孔洞集塊岩中之玄武岩脈，具水平之柱狀節理。

圖25. 蘭嶼五孔洞玄武岩岩脈具水平排列柱狀節理。

圖26. 蘭嶼五孔洞具水平之柱狀節理，推測為岩漿之流路通道。

綜觀海岸山脈石門、大峰峰、黃金橋、八仙洞、烏石鼻及都威 ( 館訊第 256 期 ) ；綠島公館村、油子湖、海參屏、溫泉村 ( 館訊 264 期 ) 及蘭嶼饅頭岩、漁人、老人岩、象鼻岩、小饅頭岩、五孔洞等安山岩－玄武岩之火山岩柱狀節理排列大致可劃分為：

參考文獻：
莊文星、陳汝勤、姜國彰，2005。台灣東部海岸山脈蘭嶼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，(18)：107-148。