文、莊文星 圖、莊文星、李揚聲
94年11月1日經濟部中央地質調查所舉辦2005大台北地區火山活動與山腳斷層研討會。近期間平面媒體常大幅報導龜山島為活火山，特別強調大台北地區潛存著極大自然災害的隱憂與危機。
龜山島屬於宜蘭縣頭城鎮轄區，位於烏石港東方約10公里海面上。狀如海龜，面積約2.7平方公里，地勢分為龜頭、龜甲、龜尾等三部（圖1～3）。龜頭呈橢圓錐形，惟其東半部已消失，最高處254公尺，與龜甲部間有南北向之凹地，為兩地區之界。龜甲部大致呈方形，最高峰397公尺，位於龜甲部南緣邊之中央，向北方展開其扇形之山麓，而其背後乃以大斷崖臨海（圖2）。故龜甲原係一圓錐形山體，其南半已失，只留其北半而已。龜尾係一細長之砂嘴，向西北方延長，約一公里（圖3）。島上小溪只分布於龜甲部之北坡面，均呈峽谷，以懸谷入海。
龜山島之周圍，斷崖臨海，登岸不易。龜甲部北側之斷崖高40～80公尺，下部之安山岩厚約30公尺，緻密質或多孔質，流狀組織顯著；其上蓋之集塊岩厚10公尺以上，層理甚發達，多含有浮石。其北部者安山岩流與集塊岩之互層，各約20～30公尺。龜頭部（圖4）幾以集
圖4塊岩而成，層理發達，向北傾斜約25度。龜甲部南緣，島之 最高處亦以集塊岩為主，安山岩為輔；性質與他處者相同。龜尾部之砂嘴，長約 1公里，尖端部分寬約50公尺，海拔高三、四公尺；構成砂嘴者並非砂而為安山岩礫，其大塊者直徑一公尺。砂嘴向西北伸出，其延長方向係受季風之沿岸流所影響。龜尾部有「龜尾池」 ，龜頭部有「龜頭池」 ，池之周緣呈陡崖；其地形與爆裂性火山口相似，尤其龜頭池附近為甚，該地浮石質熔岩與捕獲岩之熔岩甚多，故爆裂性火山口之可能性大。
硫氣孔分布於龜頭部之尖端與龜甲部最高處之崖下；此等兩地亦爆裂火山口之殘址，附近岩石受硫氣作用而換質，海水亦變為黃濁。火山口附近含大的石膏結晶和硬石膏。
近年來台大地質系運用「熱螢光定年」對龜山島火山岩中的沉積岩進行年代分析，結果顯示龜山島在過去一萬年以內有噴發記錄，加上海域四周仍有地熱溫泉現象，而認定龜山島為活火山。但仔細觀察火山碎屑岩地層或熔岩流岩層剖面，常有褶皺隆起似背斜構造與逆斷層存在（圖5、6）。由岩石力學的經驗推估，當初此岩層於受到擠壓等構造運動波及受力時，其上覆的岩石或碎屑物必有相當之厚度。導致這些岩層封閉或重荷壓力達相當程度，因而提高了岩石的可塑性，而以褶皺撓曲變形因應（圖5、6），否則受到擠壓將極易於碎裂。而欲使巨厚的物質侵蝕夷平殆盡使岩層裸露，絕非數千年所能達成。依熱螢光年代分析宣示龜山島過去七千年間曾有4次火山爆發存有諸多疑竇，熱螢光定年的背景校正與地質意義尚有待釐清與斟酌。
圖5.
龜山島西北角龜爪部凝灰碎屑岩地層剖面具撓曲背斜構造 |
圖6.
龜山島西南角端龜尾椎與美人尖山安山岩體具背斜與逆斷層構造 |
火山係指熔岩岩漿、爆炸碎屑物、火山灰等物質堆積地表而造成凸出地表之錐狀體，有時也伴有氣體噴發。火山的活動方式以噴出水蒸氣、泥流、灼熱雲、熔岩流和碎屑物為主。一個火山常會連續發生上述若干種活動，或十分猛烈，或只是靜靜地噴出熔岩。中酸性岩漿（安山岩、流紋岩）如含有多量的火山氣體時，容易發生大的爆發活動。基性的岩漿（玄武岩），黏性較小，所含的氣體也較少，性情比較溫和，平靜地流出熔岩而已。
一般而言，火山活動可以看作一連串由產生徵兆、誕生、成長到死亡而有系統的現象，包括：地震；地面發生裂縫；噴出水蒸氣、泥流或灼熱雲等；噴流出熔岩流或火山碎屑物、火山灰；火山形成；後火山作用；和停止活動。火山活動雖可分為這樣的順序，但各火山不一定都有相同的活動順序，有些只是有幾個現象而已。火山的活動一直延續到現代者稱為活火山；若在歷史上曾經活動者稱為休眠火山；經過長的地質時代一直不活動的稱為死火山。
一座火山的生命展延史從月餘到數百萬年不等，而以人類短暫的生命或文明史歲月長短去衡量界定活火山，實無多大的意義。有的火山在數千年前一再噴發，但目前已無活動徵兆，如以火山史長久的歲月而言，這是十分活躍的活火山。但以人的夀命衡量就很難說。
一座休眠火山可能覺醒，死火山也可以復活，故如僅靠過去的記錄來區分它，未必十分正確。例如，西元79年義大利的松馬火山，活動已停止達七世紀，其附近龐貝城與赫克蘭紐城的居民，早已認為是一座死火山。該火山卻瘋狂毀滅性的再噴發，形成有名的維蘇威火山。
所謂後火山活動是指火山到了衰老期，其殘留的火山活動現象，包括噴水蒸氣、噴泉、硫氣噴泉、碳酸氣噴泉等。
噴氣孔：以噴出水蒸氣為主，有時亦夾有含硫氣體（H2S）臭味難聞，昇華而成硫黃結晶。大屯火山群地區與龜山島尚存有多處噴氣孔。
科學家認為一座活火山係指近期內有噴發爆炸等活動或顯示蠢蠢欲動不寧靜等現象，如不尋常的地震、地震頻繁或大量新的氣體放散射出。
龜山島噴水蒸氣、硫氣和硫黃等地熱現象，根據近三十多年來的觀察與研究，大致已呈現衰減逐漸不活躍之趨勢。此島海域冒著海底溫泉、水蒸氣、濃郁的硫黃味等地熱現象如今已大不如前。考其原因，絕非921大地震或2002年3月31日花蓮秀林地震等所引發的龜頭部山崩，噴氣孔遭掩埋阻礙噴氣活胳流通。因早於1989年第二度回龜山島時已見1980年前煙霧迷漫臭味難聞之海域，當時船隻已可以接近，並發現有噴孔殘跡留存（圖7）。龜頭部常見有硫黃（圖8），頸部南緣有硫黃礦採掘殘遺，今已不復見。此可能代表著火山地熱現象已逐漸移位、低迷不再旺盛。如無逐漸強烈的火山地熱現象、快速的地殻隆起抬升、地震頻繁與異常變化，實難以斷言龜山島為活火山。
圖7.
龜山島頸部火山碎屑岩交錯堆積構造及殘留噴氣孔構造（由南朝北拍攝） |
圖8.
龜山島頭部火山碎屑岩與凝灰岩，三十年前多棕紅色氧化鐵與昇華硫黃結晶，唯目前硫黃已消逝不常見 |
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