一）墾丁國家公園範圍內可分成西恆春台地、恆春一墾丁問及佳洛水三個獨立地質區。西恆春台地出半深海相上新世及淺海相晚期更新世馬鞍山層、恆春石灰岩、四溝層及濱海相至陸相大平層組成；恆春一墾丁間之地質由晚中新世至早更新世之深海相石門層及墾丁層組成。石門層為濁流岩屑，而墾丁層係一傾瀉層；佳洛水地區係一出南向北流之深海沖積扇之中扇沈積的樂水層組成。公園內有三個主要構造線，分別為滿州斷層、四林山背斜及恆春斷層。
（二）墾丁層早期為一傾瀉層，晚期為一混同屑，形成之時間自中新世晚期至更新世早期，約7-1百萬年間。墾丁層呈北西方向分佈，出露範圍北自竹坑，南至墾丁海岸入海，東西寬5公里，南北長25公里。墾丁層不整合覆於石門層或里龍山層之上。層中之長板狀崩岩層或傾瀉塊大都為北東方向，與半島上中新世岩層之主構造線一致，但本層地質分佈呈北西方向，與半島第四紀地層之構造線一致，顯示墾丁層受到最近晚第四紀至目前地質構造所影響。 墾丁層含有傾瀉崩移自同一沈積盆地之原地岩塊(Autochtonous blocks)，亦含有混同移置自外來的岩塊(Allochonous blocks)。墾丁層的沈積位置可能為位於未發育成熟(embryonic stage or initiation stage)的馬尼拉海溝向歐亞大陸延伸的頂點。當中期中新世，約十五百萬年前，恆春盆地(指沈積之盆地)可能位於歐亞大陸邊緣。晚期中新世時由歐亞大陸供應來的碎屑物質於大陸斜坡上沈積了石門層，而於大陸棚上沉積了里龍山層，兩者可能為海底沖積扇沉積。由於歐亞大陸、南中國海洋地殼和西進之菲律賓海板塊間之折衝，使得恆春盆地於中新世晚期呈一不穩定狀態，大量的海底沖積扇沉積物發生向南或西南方向崩滑，沉積了晚中新世最晚期屬斷裂地層式(Broken formation)沉積階段的墾丁層，故不含二次化石，並且不整合覆於屬海底沖積扇的石門層或里龍山層之上。同時位於歐亞大陸邊緣的原始台灣島由於呂宋島弧與歐亞板塊之碰撞，於其最南端開始形成延伸入地殼的脫卸斷層，並向南延伸與已發育成熟的馬尼拉海溝相接而成一胚胎期(embryonic stage)或開始型(Initial stage)的馬尼拉海溝。自上新世至更新世由於菲律賓海板塊繼續西進，使得若干屬南中國海洋地殼的物質，如尖晶岩等，或原屬於馬尼拉海溝島弧體系中的增積體物質混同移置於位於其西側的胚胎期海溝中形成混同期的墾丁層沉積，而含有大量二次化石。由於胚胎期海溝於更新世因恆春盆地之造山運動而未發育成熟部已夭折。其後在恆春半島之西側現今澎湖水道南方另形成一胚胎期海溝於北緯,31度30分，東經120度附近。
（三）西恆春台地四溝層花粉分析結果，顯示四溝屑的沉積是在溫暖氣候下進行。當時沉積盆地周圍是以麻礫屬與禾本科為主體的半開闊植物社會，花粉分析所呈現另一特徵是四溝層自下部至上部的化石組合相當一致，表示是在同一氣候狀況及盆地周圍有同一植物社會狀況下沉積的。 將四溝層的花粉化石組合與已知的台灣西南部更新世花粉層序相比較，顯示四溝層極可能對比於苦櫧屬花粉帶的B亞帶。由於在更新世的花粉層序中，麻櫟屬優勢(優於苦儲屬)的時段相當獨特，且四溝層中亦含有與B亞帶類似的半開闊植物社會的組合，因此兩者當可互相對比。而B亞帶據筆者之研究，認為乃屬距今十四至十萬年的末次間冰期的早期，故而四溝層應為末次間冰期早期之海造所沉積者，此點亦與其花粉化石呈現溫暖氣候相合。
（四）四溝層之軟體動物化石分析顯示四溝層的瀉湖相化石可分成土、中、下三段。下段化石大都由恆春石灰岩礁體侵蝕而來;中段為低能量、穩定的瀉湖相軟體化石組合，化石變異度最大;上段之化石變異度最小，化石種類亦最少，顯示是由於海水溫度及營養物大幅度改變之結果。
（五）西恆春台地出露有馬鞍山層、恆春石灰岩及四溝層三個海相地層。經由浮游有孔虫化石調查已確知馬鞍山屑屬早期上新世(N19帶．)至早期更新世(N22帶)，而恆春石灰岩及四溝層為晚期更新世。底棲有孔虫出化石調查證實由馬鞍山層之下部至四溝層，整個西恆春台地地屑之古沉積環境由開闊性半深海環境逐漸變淺，而在環礁、潟湖環境之後抬升出地面結束海相地層之沉積。馬鞍山層之底棲性有孔虫化石組合可劃分成Uvigerina nitidual-Heterolepa pseudoungerianus組合，Rectobolivina bifrons-Pseudorotalia indopacifica組合及Ammonia takanabensis-Amphistegina radiata 組合。位於蟳礦嘴附近之恆春石灰岩，以含熱帶性浮游有孔虫化石為主，底棲性有孔虫化石則以含Heterolepa pseudoungerianus-Amphistegina radiata組合，顯示為礁前且可能深受湧升流影響之環境;四溝層之浮游性有孔虫出化石遠較馬鞍山層及恆春石灰岩中所含約為少，旦底棲性有孔虫化石又以含Miliolina類多至20%，遠較之馬垵山層及恆春石灰岩者為多;四溝層為半封閉之潟湖環境，含有多量移置自中新世地層之二次化石。
計畫類別：[人文史蹟]
執行年度：保 26
計畫主持人：鄭穎敏 黃奇瑜 劉平妹