●蘭嶼

  蘭嶼位於台灣東南海域之太平洋上,台東市東南方約90公里,北距綠島約60公里,南臨巴士海峽,面積約45平方公里。地形為丘陵起伏的島嶼,最高點為紅頭山,標高548公尺,為台灣東南方最大的離島。

  蘭嶼全島幾乎都是由安山岩質的火山碎屑岩及熔岩流所組成,局部夾有粗粒玄武岩脈、角閃岩、閃長岩和蛇紋岩等。島上的五個地形高區── 大森山、紅頭山、殺蛇山、青蛇山及尖禿山,都還保存著原來的火山地形,以及不同的火山岩和火山產物,顯示其可能代表著不同時期的火山噴發中心。

  除了前述的火山地形景觀外,其四周主要為河流沖積扇與崖錐堆積層,更外圍則為最新之隆起珊瑚礁所圍繞。山區稜線上之台地面則為較前期之隆起的海階、隆起珊瑚礁或紅壤層所覆蓋。

●火山噴發產物和特徵

  蘭嶼火山岩的噴發產狀包括有熔岩流、岩脈、火山角礫岩、凝灰角礫岩、凝灰岩和再積性火山碎屑岩等。其中熔岩流和火山角礫岩為蘭嶼出露最多、分布最廣的兩種火山岩產狀。

1.熔岩流與岩脈

  熔岩流主要出露於椰油村、朗島村、紅頭村、紅頭山、青蛇山和雙獅岩等地,主要是由安山岩所組成。由熔岩流的表面特徵,可進一步區分為塊狀熔岩流、阿丫熔岩流和碎屑熔岩流等。

  蘭嶼分布的熔岩流具有垂直、水平或傾斜的柱狀節理。因柱狀節理是岩漿冷卻過程所形成的構造,而岩漿冷卻的方向和節理生成的裂隙成垂直,所以,部分水平或傾斜的柱狀節理(如饅頭山、象鼻岩、朗島村和老人岩等),足以顯示這些熔岩可能沒有流出地表,而是在地底下就已冷卻生成了,故判定這些熔岩可能是屬於火山岩頸的產狀,因侵蝕作用把火山岩頸周遭膠結較差的火山碎屑侵蝕殆盡,留下塊狀抗風化侵蝕能力較強的熔岩。另外有部分的水平柱狀解理,則是岩脈作用所形成的,如五孔洞集塊岩中之玄武岩脈。

2.火山角礫岩與凝灰角礫岩

  火山角礫岩主要分布在大森山和尖禿山及其周圍、紅頭村、紅頭岩、象鼻岩等地。

3.凝灰岩

  凝灰岩在蘭嶼的出露有限,主要分布在紅頭岩附近海邊。

4.再積性火山碎屑岩

  蘭嶼的再積性火山碎屑岩以東清灣附近發育最好。

●火山岩岩性

  蘭嶼火山噴發產物的岩性,除了少數粗粒玄武岩和蛇紋岩外,主要以多氣孔深灰色的玄武質安山岩和安山岩為主。

●火山噴發環境的演變

  蘭嶼火山噴發環境的演變與綠島極為相似,兩者都是座落於菲律賓海板塊上的海島,同樣先從4,000公尺水深的環境開始噴發,堆積火山噴發產物,待噴發產物堆積至一定高度後,轉為淺海噴發,最後可能也發育至陸上噴發。

●火山噴發史及地殼演變?

  蘭嶼的火山活動是古南海板塊向東南隱沒至菲律賓海板塊之下,引發了島弧岩漿活動所形成,也是屬於北呂宋火山島弧的一部分。故推測蘭嶼島早期的岩漿活動,也和東部海岸山脈、綠島的火山一樣,都是屬於同一時期的火山活動所形成的。

  綜合地形、火山噴發產物和分布、岩層上下關係及定年資料,蘭嶼出露於地表的火山活動可分為四期:

第一期:

  火山活動老於350萬年前,因露頭已被後來火山活動所噴發的產物覆蓋,故其分布範圍為何已不得而知。

第二期:

  火山活動約發生於330萬年前左右,以大森山為可能的噴發中心,噴發出大量的火山角礫岩,夾有少量的碎屑熔岩流和凝灰角礫岩,分布在蘭嶼島的南部,其中,水平柱狀節理發育良好的象鼻岩火山頸露頭,即是此一時期的產物。本期火山活動所噴出的岩性以基性橄欖石—輝石安山岩至中性的輝石安山岩、角閃石—輝石安山岩,以及輝石—角閃石安山岩等為主。

第三期:

  火山活動發生於240∼120萬年前,為目前蘭嶼分布最廣的一期火山岩。本期主要是以青蛇山和紅頭山為噴發中心,噴發出大量的熔岩流,分布於島的中部及東北部。因受到廣泛的熱水換質作用影響,主要的斑晶礦物大多已崩解為次生礦物,不過依稀可辨其岩性為角閃石安山岩和輝石安山岩。

第四期:

  此期火山活動可分為前、後兩期,前期發生於約210萬年前,以尖禿山為噴發中心,噴發出大量的火山角礫岩,伴隨少量的碎屑熔岩流和阿丫熔岩,分布於雙獅岩和朗島海邊。岩性以輝石—角閃石安山岩為主,熔岩中夾有堇青石的巨晶。後期約發生於160∼140萬年前,以殺蛇山為噴發中心,噴發出的產物以火山角礫岩和凝灰角礫岩為主,常具良好的層面,且層面大多以殺蛇山為中心向外傾斜。岩性也是以輝石—角閃石安山岩為主。

  至此,蘭嶼島的形狀大致已形成,而後約在100萬年前脫離了隱沒帶之後,即開始迅速地向西北擠壓、抬升,進入了所謂的「弧陸碰撞初期」,然後又受到更新世中、晚期(50萬年前至1萬年前)四次大冰期海升、海降的影響。蘭嶼因為反覆的侵蝕、風化、崩移、堆積,形成沉積性的地層,分布於現今的海階和沿海平原上。

  從更新世晚期(約10萬年前)到現在,蘭嶼島平均每年以3.2毫米(mm)的速率上升。再由最近全球衛星定位系統(GPS)的研究,顯示蘭嶼島正以每年82毫米(mm)的速率向西北聚合中。

●小蘭嶼

  小蘭嶼是位於蘭嶼東南方約4公里的小島,全島東西兩側高而中央凹陷;兩側以東側較高、西側較低,且皆為南高北低。東南側有四個山峰,除小紅頭嶼高175公尺外,其餘三個皆在165公尺左右。小蘭嶼呈方形,故地形可分為臨海的四面與中央凹地五部分,中央凹地可能為火山噴發所形成的火山爆裂口。

  小蘭嶼全島主要是由含黑雲母之角閃石安山岩的熔岩流和火山角礫岩所組成,熔岩流普遍遭受到熱氧化作用而呈赤紅色,為小蘭嶼火山岩最大的特徵。其最後噴發年代大約在距今4∼2萬年之間。目前島的四周還有從海底冒出的熱液,顯示火山底下還有餘熱存在,為北呂宋火山島弧最年輕的火山。