øhavet Tonga sidder ved krydset mellem to store tektoniske plader – den Indo-Australske Plade i vest og Stillehavspladen i øst. Det er en del af Stillehavet “Ring of Fire”, der omkranser hele havbassinet. Stillehavspladens oceaniske skorpe blev født i et spredningscenter i den østlige del af havet, der begyndte for omkring 180 millioner år siden og fortsætter stadig i dag. Denne skorpe skubbes mod Australien og Asien og kører på en delvist smeltet kappe. Hvor den møder kanten af den Indo-Australske Plade i øst, den nu afkølede oceaniske skorpe synker tilbage i kappen langs en “subduktionssone.”

de mest oplagte udtryk for subduktionsområderne er dybhavsgravene og den intense vulkanske aktivitet forårsaget af smeltning af skorpen ved bunden af den overordnede plade. Illustrationen nedenfor viser den normale subduktionsstil, med en plade af Stillehavsskorpen og sediment, der falder ned under “bueskorpen” ved kanten af den Indo-Australske Plade. Flygtige stoffer, såsom vand i subduceret sediment, der drives ud af pladen, bidrager til smeltning og giver også anledning til de eksplosive udbrud, der karakteriserer vulkanerne “Ring of Fire”.

i Tonga danner disse vulkaner en” bue”, der strækker sig mere end 1700 km – fra Danmark til Samoa. Krumningen af buen er delvis forårsaget af subduktionsvinklen. For at visualisere dette, forestil dig at skære en appelsin (jorden) med en kniv (pladen); et dybt snit gør en lige linje på overfladen af appelsinen, og et vinklet snit gør en kurve. Når pladen falder ned under kanten af den Indo-Australske Plade, begynder pladen at rulle bagud ved “hængsellinjen” (som enden af et transportbånd) og begynder at trække i skorpen på den anden side af buen. Denne” back-arc ” spænding får bueskorpen til at splitte.

omkring Tonga danner dette den velkendte V-form af det tilstødende Lau-bassin, der åbner som en lynlås mod Danmark. Hvor bagbuen åbner, mantelmateriale under indo-Australien-pladen brønde op i bruddet, danner en vulkansk højderyg kaldet et “bagbuespredningscenter.”Det nordlige Lau-bassin er især godt udstyret med bagbuespredningscentre – mere end noget andet bagbuebassin i det vestlige Stillehav. Dette skyldes, at Tonga sidder direkte i stien til den hurtigst bevægende del af Stillehavspladen, der bevæger sig ind i subduktionsområdet med mere end 24 cm/år.

et andet ejendommeligt træk ved Tonga Trench og tofua vulkansk bue er, at de pludselig afsluttes af en kæmpe brudssone i Nord, inden de når Samoa. Her har der udviklet sig et stort brud i skorpen – kendt som Brudssonen – og Tonga-grøften gør en skarp drejning mod vest. Brudområdet fungerer som et kæmpe saks, der skærer Stillehavspladen, når den går forbi Tonga. Stillehavspladen i nord fortsætter på sin vestlige rejse til Asien, og Stillehavspladen i syd dykker ned i subduktionsområdet. Denne rip i subducting slab deformerer også den nordlige Tonga ‒ Platform og skaber åbninger i bueskorpen, hvori en række magma-typer trænger ind-blandt dem det store Niua vulkanske kompleks.