資料來源:《龜山島海域地質》:江協堂/宜蘭社區大學講師
龜山島是位在頭城東方海面上約12公里的一座火山島嶼,因外型酷似烏龜而被稱為龜山島,面積2.7平方公里,海拔最高398公尺,如此矗立在海面上龐大的 岩體,使得在宜蘭平原上的每個角落都可以望得到它,長久以來一直是宜蘭地區最重要的地理指標,也是宜蘭人主要的精神象徵和心靈歸宿。

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地體構造運動
地球表面由數十個大小不一的板塊組成,板塊的厚度約100 公里,板塊岩質堅硬,可視為不易變形的剛體,板塊下面則為塑性較大的軟流圈,由於地球內部熱的對流作用和地球轉動等因素的影響,板塊會在軟流圈上滑動,這 就好像在臉盆裡裝一些水和冰塊,軟流圈可視為臉盆裡面的水,板塊則為臉盆裡的冰塊,擾動水體,浮在水上的冰塊就會跟著移動,台灣島的周圍有兩個板塊,西邊 為歐亞大陸板塊,東邊為菲律賓海板塊,台 灣島的位置原先是歐亞大陸板塊上的大陸棚,約在500萬年前因菲律賓海板塊往西北碰撞歐亞大陸板塊,才從海底被推擠出水面,這種板塊聚合的碰撞運動又稱造 山運動。菲律賓海板塊在西邊擠出台灣島,在北邊則隱沒入歐亞大陸板塊的下方,兩板塊在隱沒處的地表上,因板塊的下拉而形成水深可達6000公尺以上的琉球 海溝,隱沒的菲律賓海板塊被地球內部的高溫加熱,部分熔點較低的岩石熔化(稱為部分融熔作用,partial melting),形成岩漿往地表噴發,形成琉球火山島弧,龜山島和台灣北部的大屯山、觀音山等火山,也都是經由這種部分融熔作用所產生。
龜山島地質
在地形上龜山島大致可分為龜首、龜頸、龜甲和龜尾。
(一)龜首
岩層主要由安山岩質火山碎屑岩組成,火山碎屑岩是岩漿噴發至空中冷凝再落回至地面上,或者在岩漿噴發過程中,地下岩層被岩漿擠碎的岩塊,這種岩層因結構較 鬆散,容易崩塌,因此每當颱風或大雨過後,常常可以看到龜首處有岩石新崩塌痕跡,鬆散的岩層孔隙率也較大,地底下火山的氣體和熱液容易沿著地層孔 隙流到地表面來,這些含有大量硫磺的酸性熱液和氣體使岩層發生熱水換質的變質作用,變質後的碎屑岩抗侵蝕力更差,增加岩層的侵蝕作用,根據文獻記載,民國 三、四十年時磺煙和噴氣仍十分強烈,台灣島上時常仍可聞到來自龜山島的硫磺味,但經多次岩層崩塌後,噴氣孔可能已被阻塞,現在已不見此景象了。
(二)龜頸
岩層由交叉的火山碎屑岩流組成,碎屑岩流動的方向為來自東方的龜首和西方的龜甲兩個方向,碎屑岩流動的方向可指示火山口的位置,因此可推測龜山島 至少有兩個火山口,也就是說龜山島是由兩座火山組成的,一個位在龜首的東側,一個是龜甲,從龜甲北岸的火山碎屑或熔岩的流向為由南往北推測,龜甲這座火山 的火山口應該位在龜甲的南方,由碎屑岩流的交叉結構分析,來自龜首的火山碎屑岩覆蓋在來自龜甲的火山碎屑岩上,可進一步推測龜首的火山應該比龜甲火山還年 輕,但噴發規模可能較小。
(三)龜甲
岩層主要由安山岩質熔岩組成,熔岩為岩漿從火山口流出,沿地表流動冷凝而形成,流動岩漿的表面與空氣接觸,冷凝較快,常形成熔岩後,下面的岩漿仍繼續流 動,所產生的剪力使熔岩發生節理或破碎,流動岩漿的前緣,也會在冷凝成熔岩後,受到後方岩漿的推擠而產生解理作用,在龜尾湖觀音神像後方、龜甲北面的海崖 和龜尾南面軍事碉堡的下方均可以發現這類的解理構造。
四、龜尾
龜尾為一峽灣地形,其南邊有一座高約141 公尺的熔岩丘,外觀似哈巴狗(圖八),由於岩石堅硬,熔岩丘內部被開挖成許多碉堡,龜尾北邊為一條東北-西南向的砂嘴,砂嘴由島山崩落下來的安山岩卵石組 成(圖九),形成長約1公里的海灘,海灘最高約4公尺,卵石為崩落的岩塊經海浪長期淘洗後形成,大小數公分至數十公分不等,礫灘上沒有砂或泥等沈積物,推 測可能是因龜尾的岩層少有風化現象,加上海流流動強烈等原因,細顆粒沈積物不易在此處堆積,砂嘴的南側本來跟龜山島岩體是分開的,並形成一個半封閉的海 灣,為昔日龜山島居民船隻停泊的港灣,但後來受風浪作用,卵石礫灘向東移動,封閉港灣形成一半鹹水湖,即今日所見的龜尾湖。

(五)海底熱泉
在龜首附近,表面的海水一直受到擾動,好像底下有水柱不停的向上湧,一般稱此現象為海底湧泉(圖十),這是從地底下逸出來的熱泉和熱氣在海床下累積足夠壓 力後,克服海水的靜水壓力而從海床湧出,造成海面一波一波的湧浪,淺色的熱液與海水混和,使龜首一帶的海水由深藍色變成淺藍色或接近乳白色,帶狀的淺色海 水非常鮮豔,隨著附近潮水的流動,好像咖啡上流動的奶精,帶狀大小和海底熱泉的活動強弱有關。海底熱泉湧出口,溫度60-116℃,熱泉含有二氧化硫、硫化氫等酸性化合物,使附近的海水變成酸性海水,PH值可低於2以下,海床表面可發現純度高達99.5%的硫磺。
龜山島因火成活動仍十分顯著,符合活火山的定義(宋聖榮和楊燦堯,2000), 火山作用造成的地質景觀具備豐富的觀光資源(李昭興,2000),東北角海岸國家風景區管理處已於92年完成觀光資源調查報告(交通部觀光局東北角海岸國 家風景區管理處,2003),然而有鑑於過去歷史記載,世界各地火山爆發造成的重大災害影響人類甚巨,地質學家除肯定龜山島的觀光價值外,更關心龜山島潛 在的地質災害,目前一群地質學家正著手長期觀測地底下地震的活動、熱流的變化和地表的變形速度是否異常,以了解目前龜山島地底下岩漿活動狀態,龜山島神秘 的面紗正一步一步被揭開中。
<公視>
https://youtube.com/watch?v=durDsxCm8Wc
<大愛>
