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雲端學校本位課程 宜蘭校區. 地球科學科之融入 ___ 龜山島之地質概要. 私立及人中學 地球科學科. 課程概要. 一龜山島位置簡介 二從龜山島之地體構造談龜山島的誕生 三龜山島的地質與地形介紹 四海底熱泉的形成 五龜山島未來是否再噴發. 一龜山島位置簡介. 龜尾 龜甲 龜頸 龜首.
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雲端學校本位課程宜蘭校區 地球科學科之融入___龜山島之地質概要 私立及人中學 地球科學科
課程概要 • 一龜山島位置簡介 • 二從龜山島之地體構造談龜山島的誕生 • 三龜山島的地質與地形介紹 • 四海底熱泉的形成 • 五龜山島未來是否再噴發
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。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。
龜山島在地體構造環境上是位於沖繩海槽和琉球火山島弧的交會點上。沖繩海槽位於亞洲大陸東緣，琉球島弧後方，為一狹長型的弧後盆地，為琉球島弧弧後張裂作用在大陸岩石圈上所形成的弧後盆地。 • 沖繩海槽是西太平洋地區唯一在大陸邊緣上正開始初期張裂之弧後盆地，其張裂活動同時也引發了旺盛的海底火山。 • 而龜山島是唯一出露在海平面以上的一座火山
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（圖三），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。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（圖三），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）龜頸圖四：龜頸附近有火山碎屑岩流堆積，由不同的堆積方向（箭頭）可研判係來自不同的火山口（二）龜頸圖四：龜頸附近有火山碎屑岩流堆積，由不同的堆積方向（箭頭）可研判係來自不同的火山口
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（圖四），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（圖五）。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（圖四），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（圖五）。
（三）龜甲圖六之一：龜甲北面海崖的岩層節理構造（箭頭處）（三）龜甲圖六之一：龜甲北面海崖的岩層節理構造（箭頭處）
圖六之二：龜尾南面軍事碉堡的下方垂直向的岩層解理構造（箭頭處）圖六之二：龜尾南面軍事碉堡的下方垂直向的岩層解理構造（箭頭處）
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節理作用，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,節理構造（圖六之一、圖六之二）。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節理作用，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,節理構造（圖六之一、圖六之二）。
圖七：白色的深部石英岩（箭頭處）被安山岩捕獲至地表圖七：白色的深部石英岩（箭頭處）被安山岩捕獲至地表
岩漿從地底下流經地表途中，地下深部的岩塊有時會掉落在岩漿裡，若岩漿流到地表冷凝後，這些岩塊還沒被高溫的岩漿熔化掉，殘留在熔岩裡，形成所謂的捕獲岩（圖七）岩漿從地底下流經地表途中，地下深部的岩塊有時會掉落在岩漿裡，若岩漿流到地表冷凝後，這些岩塊還沒被高溫的岩漿熔化掉，殘留在熔岩裡，形成所謂的捕獲岩（圖七） • 利用熱螢光分析激態電子可估算深部岩石被帶到地表以後的時間，應用此方法已算出某些捕獲的石英砂岩年齡約7000年（陳于高等，1998），在這些捕獲岩的上面有2層火山碎屑岩和2層熔岩流，因此推測龜山島近7000年來至少有4次的噴發。
四、龜尾圖八：位於龜尾的熔岩丘，外觀似一隻哈巴狗。（王秋雄攝）四、龜尾圖八：位於龜尾的熔岩丘，外觀似一隻哈巴狗。（王秋雄攝）
龜尾為一海灣地形，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，龜尾為一海灣地形，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，
圖九：龜尾砂嘴地形，主要由安山岩質的卵石組成（王秋雄攝）圖九：龜尾砂嘴地形，主要由安山岩質的卵石組成（王秋雄攝）
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，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。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，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。
在龜山島，海蝕洞主要分布在南邊及龜首一帶，其岩層以火山碎屑岩為主，原本抗風化侵蝕能力就比不上火山熔岩，加上地勢陡峭，經長期的海浪侵蝕後，在海平面附近的岩壁就形成了一系列之海蝕洞，其中最有名的海蝕洞，當地漁民稱為「眼鏡洞」，因其從海上遠眺岸邊，狀似一付眼鏡而得名。在龜山島，海蝕洞主要分布在南邊及龜首一帶，其岩層以火山碎屑岩為主，原本抗風化侵蝕能力就比不上火山熔岩，加上地勢陡峭，經長期的海浪侵蝕後，在海平面附近的岩壁就形成了一系列之海蝕洞，其中最有名的海蝕洞，當地漁民稱為「眼鏡洞」，因其從海上遠眺岸邊，狀似一付眼鏡而得名。
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。
五龜山島未來是否再噴發 • 依照國際火山學會目前對活火山的時間經驗定義，龜山島在一萬年以來還有火山活動，應屬於活火山。 • 此外，龜山島上和海底周圍，有相當多的硫氣口、噴氣口和海底湧泉，不斷地冒出硫氣和氣泡，顯現當地有相當豐富的火山氣體和很高的熱流 • 本地區的海底溫泉活動正顯示著本地區岩漿活動方興未艾，龜山島地底下有一活躍的岩漿庫存在著。依照國際火山學會較完整的現象定義，地底下有岩漿庫存在的話，則必須將此座火山界定為活火山。綜合依照時間經驗定義和地底下岩漿庫存在的現況，都顯示龜山島確確實實是一座活火山，未來有再噴發的可能。
六 請仔細觀看影片發現台灣火山的故事 大愛電視台
參考文獻 • 文字部分 • 1.龜山島海域地質 宜蘭社區大學講師江協堂 • http://tw.myblog.yahoo.com/liu653-blog/article?mid=2568&prev=2585&next=2556 • 2.龜山島的火山故事國立台灣大學地質科學學系宋聖榮 2005年5月高中地球科學教師野外考察資料 • http://resource.blsh.tp.edu.tw/taipei-earth/study/turtle.htm • 影片部分 • 1.台灣的活火山 公共電視 • 2.發現台灣火山的故事 大愛電視台 • 圖片部分 • agelofsan.pijnet.net • www.epochtiomes.com • S-bus,com • www.backpackers.com.tw • dearfrances.blogspot.com • http://tw.myblogy.tahoo.com/liu653
