香港以前有火山 - 賞世界罕見的酸性火山岩柱
區仕美資料整理

距今一億四千多萬年前，西貢萬宜至果洲一帶範圍是破火山口所在，而果洲群島正是破火山口的中央位置。當時發生多次強烈火山爆發，地底巨大岩漿庫的熔岩連同火山灰、碎石全部噴湧而出，岩漿庫因此變得空洞，火山口缺乏支撐而下陷，形成巨大凹位，猶如大碗。大量夾雜熔岩的火山灰注入其中，冷卻後急速向內收縮，產生六角形節理，形成含有酸性的六角柱狀流紋質凝灰岩（Rhyolitic Ash Tuff）。

西貢火山岩園區位於香港東面西貢地區一帶海域，自大浪灣海岸向南延伸，包括糧船灣至果洲群島等發育良好六方柱的海島與出露典型火山岩的橋咀洲。該園區共分「糧船灣」、「橋咀洲」、「甕缸群島」及「果洲群島」四個景區，面積約17平方公里。西貢火山岩園區的設立，主要是保護出露於西貢的大規模酸性火山岩柱。據估計，西貢這一片酸性火山岩柱群，面積約為100平方公里（部分是海域），個別位置的岩層厚度估計超過400米，岩柱直徑可達3米。在世界各地，絕大部分六方形岩柱由含硅質較低的基性玄武岩構成，岩柱直徑一般不會超過1米。香港的酸性火山岩柱可以說是六方形石柱之中的稀有品種。 除了香港，迄今發現酸性火山岩柱的地方不多，例如浙江臨海、浙江衢州及吉林四平山門。香港的岩柱規模最大，加上其面積廣、厚度大、岩柱粗壯，其價值更加珍貴。

糧船灣景區
位於西貢東郊野公園， 萬宜水庫東至東北面一帶海岸。糧船灣沿岸一帶布滿幾近垂直的六方形火山岩柱，極其壯觀。這裏除了清楚顯示排列整齊、密集的六方火山岩柱外，還能看到斷層、褶曲、及岩脈侵入等地質現象。如欲觀賞地質公園的各種地理現象，糧船灣景區就是首選！沿岸布滿排列整齊的六角形火山岩柱，近萬宜水庫東壩一帶的石柱壁更有「天然六角形岩柱壁畫」之美譽。大家可近距離觀賞斷層、褶曲、扭曲石柱及岩脈入侵等地理現象。萬宜水庫東壩外的破邊洲也是有趣的地質景觀，完整的山體被自然力量劈為兩半，使破邊洲變成巨石柱！

考察路線：萬宜地質步道、大浪灣遠足徑

「香港後花園」
香港西貢有「香港後花園」之稱，代表此地風光如畫，是大家度假散心遊玩的樂園！西貢的吸引力最近又有所增加，原來西貢一帶的六角形火山岩柱與世界其他地方迥異，加上西貢的岩柱地貌逾100平方公里之廣（部分是海域），每條岩柱平均直徑1.2米，就規模和石質而論，皆是世界罕見！

香港的六角柱岩石群（Hexagonal Columns）堪稱世界之最，論規模，六角柱岩石群分佈廣泛，從果洲群島到西貢糧船灣，覆蓋範圍超過100平方里；論石質，六角柱岩石屬淺黃色的酸性流紋質凝灰岩，與世界各地深灰色的玄武岩不同；論體積，北果洲的巨型六角柱石直徑長達3米，遠遠超過北愛爾蘭巨人堤道（Giant's Causeway at Northern Ireland）僅0.5米直徑的六角柱岩。

西貢火山岩園區是白堊紀早期（約 1 億 4,000萬年前）整個地區（即今日中國東部一帶）的典型火山活動痕迹例子。這裏曾經發生極度劇烈的火山活動，在現時香港東南面形成一個直徑超過20 公里的大型火山。連串的猛烈火山爆發噴出大量火山灰和熔岩，其後，騰空的火山崩塌及下陷，成為破火山口。凹坑內大量火山灰及富含二氧化矽的熔岩慢慢冷卻及收縮，形成壯觀的多邊形火山岩柱狀節理。現時岩柱出露的範圍逾100 平方公里，高度超過100米。

「糧船灣組」
這一帶出露的柱狀節理火山岩是酸性流紋質火山岩，蘊含大量鉀長石和石英斑晶，估計厚度約400米，名為「糧船灣組」，屬於早白堊世滘西洲火山岩群。 這些火山岩柱外型獨特，最高足有30米，十分壯觀。它們的歷史可追溯至地底岩漿和火山活動非常活躍的1億4000萬年前，當時火山不時猛烈爆發，熔岩伴隨熾熱的火山灰流噴湧，覆蓋地表，形成火山熔岩層。熔岩層在冷卻成岩期間會出現非常規則的收縮現象，也就是今天所見的六角柱狀節理。

為什麼岩石會呈六角柱狀？火山爆發，形成巨大凹陷，火山灰、碎屑及熔岩注入破火山口，在此良好的保護環境中，岩石自外層冷卻，節理（裂隙）在表面形成，然後向下垂直延伸。物理學上，最有效的冷卻方法是從六邊向內收縮，岩石因而形成六角柱狀。

火山爆發時岩漿經由裂隙孔道傳輸至地表。這些火山通道常由岩漿凝固而成，質堅硬抗風化，故可留存甚久。柱狀節理型態取決於岩漿通道之口徑、溢出熔岩流厚度、岩漿組成成分與原始地貌等因素。

論顏色，其他國家的六角柱是由深灰色的玄武岩構成，而萬宜水庫東壩的是淺色的酸性火山岩（流紋質凝灰岩）。論大小，英國北愛爾蘭著名的「巨人堤道」，六角岩柱直徑約0.5米，但這裏最大的卻達3米。論範圍，韓國濟州島、台灣澎湖及日本山陰也有六角形岩柱，但佔地面積不大，而香港的六角柱覆蓋範圍達100平方公里。糧船灣至果洲群島一帶，全是六角形岩柱，岩石同屬「糧船灣組」，景觀震撼。

S形六角柱是遊萬宜東壩必看的地質現象，Ｓ形中間從左上角至右下角斷開的裂隙，被較深色的玄武岩入侵。擠在一起的岩石，年份相距達4000萬年。

從「糧船灣組」的分布特徵看，這組岩石相信是在一個巨大的破火山口內形成。熔岩流快速注入低凹處，就如米糊倒進碗內。破火山口的半封閉環境，正好讓熔岩緩慢冷卻，漸漸形成規則的收縮節理。火山爆發時岩漿經由裂隙孔道傳輸至地表。這些火山通道常由岩漿凝固而成，質堅硬抗風化，故可留存甚久。柱狀節理型態取決於岩漿通道之口徑、溢出熔岩流厚度、岩漿組成成分與原始地貌等因素。

萬宜水庫的流紋質凝灰岩屬酸性，硅質含量較高，成分獨特，風化後會由淺灰色變成淺黃色。

柱狀節理

常見於玄武岩，亦見於黑曜岩等其他火成岩與熔結凝灰岩。火成岩在攝氏數百度的高溫下固結後會繼續冷卻至空氣溫度，其間漸漸收縮，最終形成柱狀節理。淤泥變乾收縮時，也會形成類似的柱狀節理。玄武岩英文Basalt，意思是一種黑色（或深灰色）含有鐵質的岩石。而在岩石學上對玄武岩定義為：基性岩漿噴發後，熔岩冷卻而成的一種火山岩。由於玄武岩是組成地殼海洋板塊的主要岩石，因此成為地表分佈最廣的火成岩之一。

特徵
熔岩冷卻後形成多樣化的柱狀或板狀節理構造，是玄武岩很重要的外表特徵。當熔岩覆蓋地表時，由於含有空氣或水氣，在冷卻後會形成氣孔。除常見之多孔狀外，尚有管狀之氣孔柱或片狀之氣孔群。而因玄武岩組成的性質不同，造成外表顏色深淺不一，因此，又可分鹼性和矽質玄武岩。

含橄欖石團塊的鹼性玄武岩

多孔狀玄武岩

世界上六方柱狀的火山岩並不少見，但絕大多數都是由黑色的基性玄武岩組成。 但香港出現的卻是六方柱狀酸性流紋質凝灰石，在世界上十分罕見，非常獨特。為甚麼在香港，會有大面積酸性六方柱狀節理凝灰岩形成？在大約1.4億年前, 當時地底下有劇烈的岩漿活動，產生大規模的火山爆發，伴隨熾熱的火山灰飛流噴出，大量的熔岩從地底湧出地面，覆蓋了山坡和大地，剎那間形成了巨厚的火山灰熔岩層。多次間歇性的噴溢形成了多層的火山灰熔岩層。當大面積的火山熔岩層冷卻，逐漸凝固變成堅固的岩石時，由於發生了非常規則的收縮，就形成了今天所看到這種具六方形柱狀節理的凝灰岩。

香港的節理
節理是岩石中的裂縫，沿裂縫並沒有出現明顯錯動。一些地質特徵﹝如懸崖面、突岩和巨礫﹞的形狀和方向皆受岩體的節理模式控制。節理的排列模式常有一個幾何的特徵和有規律的間隔。它們有三種主要模式，包括構造節理、應力卸荷節理和冷卻節理。

構造節理
構造節理與區域構造變形相關，通常與區域性斷層系統，或與侵入岩引致的變形有關。他們可能在剪切或拉張下形成。於香港與斷裂帶相關的構造節理，通常非常持續。這些構造節理促進地下水的滲透，及風化面線性凹陷的發展 。與火成岩侵入相關的構造節理一般較局限於某地區，它們斷斷續續地出現，並在遠離接觸區的地方逐漸消失。許多薄細晶岩和偉晶岩岩脈在花崗岩入侵邊界附近形成，它們可能填充了當岩體侵入時所造成的構造節理。張力下形成的構造節理面一般較剪切下形成的較為粗糙。

應力卸荷節理
應力卸荷節理在岩石中接近地面的地方發育，是由於侵蝕作用移除了岩石之上的覆蓋層而使圍壓減少所致。如果它們是大規模而與地形相平行，則稱為席裂節理。而規模較小、彎曲或同心的節理，特別是與岩核發展有關的，則稱為剝落節理。香港的席裂節理，特別是在花崗質岩石中發展的，通常伴隨至少兩個正交並近乎垂直的節理﹝圖7﹞。總體而言，粗粒岩石﹝如花崗岩﹞的節理間距比細粒岩石﹝如凝灰岩等﹞的較寬。

圖7：花崗岩中密集而垂直的節理

花崗質岩石中的應力卸荷節理可能非常持續，延伸幾百米﹝圖8﹞。在個別地區的規模，應力卸荷節理可能有助於剝落節理的形成與岩核的發展。

圖8：蒲台島花崗岩中的應力卸荷節理微微地彎曲，並平行於斜坡表面。

冷卻節理
冷卻節理是由於火成岩形成時冷卻和收縮而發展。它們通常垂直於冷卻表面，並會形成呈六角柱狀。在糧船灣組的細火山灰凝灰岩中有直徑達1.2米、高達30米的柱狀節理發育﹝圖9﹞。這些六角形節理表明，火山灰在一個大型盆地內沉積，並慢慢地冷卻。由於火山灰層的巨大厚度使其熱力得以保持，因而發生熱液蝕變作用。

圖9：新界東部果洲群島凝灰岩中的六角柱狀節理。

破邊洲 是香港一個地方，位於新界糧船灣海東部海岸，萬宜水庫東壩一帶，以六角石柱的奇觀而著名。1億多年前的侏羅紀時期，香港發生多次火山爆炸，噴出大量熔岩及火山灰。噴至火山口邊的火山灰冷卻後，該處成為切面是六邊形的石柱。結構長約200多米，闊約100米，高約63米。

在香港，果洲群島一帶也可發現同樣地質結構。

從東壩遙望破邊洲，清楚看到山體已變成分開兩邊的海蝕柱。

物理上，冷卻的最有效方法是從六邊向內收縮，經過億萬年來的風化和侵蝕，便形成今日在果洲群島至萬宜水庫一帶所見到的六角柱石群。火山爆發，火山灰及碎塊連同岩漿噴出地面後，快速地凝固成淺灰色之流紋質凝灰岩。因凝固過於快速，使得岩石急速收縮，產生六角形的節理 (俗稱裂紋)。糧船灣洲的六角柱石約100平方公里，六角柱石直徑約1-2米。 這一帶的六角柱石，由酸性的淡色的流紋質凝灰岩形成，是世界少有的地質景觀。

火山岩（Volcanic Rock）是一個總稱，火山岩為噴出岩，亦包括火山碎屑岩。因地面溫度遠比熔岩低，故熔岩急速冷卻，結晶體多較細小，更有些因來不及結晶而冷凝成玻璃質（偶爾也有斑晶結構）。又由於岩漿溢出地表時，所含氣體散逸，因而在岩可中留下圓形或近於圓形的氣孔，這些氣孔或會被後來的次生礦物所充填。有些火山岩因流動熔岩面層與底層的冷卻速度不同而具流紋構造。一般火山岩結晶緊密，抗蝕力較高。石頭，顆粒較小，代表遠離火山。

【流紋質凝灰岩的波紋】
是石的年輪，記錄了火山的故事，讓我們沿條條「皺紋」，尋找火山足跡。火山爆發時，地底岩漿沿管道噴出地面。火山口失去地底岩漿的承托，因而崩塌。倒塌的碎石，填補了地底空缺，其後形成高地。在彌勒山上的流紋質凝灰岩呈不同形狀，有人認為圖中的岩石就像翻開了的書一樣。


破邊洲的六角柱直插海中，遊人說它像一座巨型管風琴