The island archipelago of Tonga sits at the junction of two major tectonic plates-the Indo-Australian plate in the west and the Pacific Plate in the east. É parte do “anel de fogo” Pacífico que circunda toda a bacia do oceano. A crosta oceânica da placa do Pacífico nasceu em um centro de propagação na parte oriental do oceano, começando cerca de 180 milhões de anos atrás e ainda continua hoje. Essa crosta é empurrada para a Austrália e Ásia, cavalgando sobre um manto parcialmente derretido. Onde encontra a borda da placa Indo-australiana no leste, a agora resfriada crosta oceânica afunda de volta para o manto ao longo de uma “zona de subducção”.”
As expressões mais óbvias das zonas de subducção são as trincheiras de alto mar e a intensa atividade vulcânica causada pelo derretimento da crosta na base da placa superior. A ilustração abaixo mostra o estilo normal de subducção, com uma camada de crosta oceânica do Pacífico e sedimentos descendo abaixo da “crosta de arco” na borda da placa Indo-australiana. Voláteis, como a água em sedimentos subducidos que são expulsos da laje, contribuem para o derretimento e também dão origem às erupções explosivas que caracterizam os vulcões do “anel de fogo”.
Em Tonga, estes vulcões formam um” arco ” que se estende por mais de 1700 km – da Nova Zelândia para Samoa. A curvatura do arco é parcialmente causada pelo ângulo de subducção. Para visualizar isso, imagine cortar uma laranja (a terra) com uma faca (a laje); um corte profundo faz uma linha reta na superfície da laranja e um corte angular faz uma curva. À medida que a placa desce abaixo da borda da placa Indo-australiana, a placa começa a rolar para trás na “linha de dobradiças” (como a extremidade de uma correia transportadora), e começa a puxar na crosta do outro lado do arco. Esta tensão faz com que a crosta de arco se divida.
em torno de Tonga, isto forma o familiar V-Forma da bacia adjacente Lau, que está abrindo como um zíper em direção à Nova Zelândia. Onde o arco de trás está se abrindo, o material do manto por baixo da placa Indo-Austrália entra na fratura, formando um cume vulcânico chamado de “centro de propagação do arco de trás”.”A Bacia Do Norte de Lau é especialmente bem dotada de centros de propagação de arco de fundo-mais do que qualquer outra bacia de arco de fundo no Pacífico Ocidental. Isto porque Tonga se situa diretamente no caminho da parte mais rápida em movimento da placa do Pacífico, que está avançando para a zona de subducção a mais de 24 cm/ano.
outra característica peculiar da trincheira de Tonga e do arco vulcânico Tofua é que eles são abruptamente terminados por uma zona de fratura gigante no norte antes de chegar a Samoa. Aqui, uma grande quebra na crosta – conhecida como zona de fratura Vitiaz – se desenvolveu, e a trincheira de Tonga faz uma curva afiada para o oeste. A zona de fractura age como uma tesoura gigante, cortando a placa do pacífico à medida que passa por Tonga. A placa do Pacífico no Norte continua a sua viagem para oeste para a Ásia, e a placa do Pacífico no sul mergulha na zona de subducção. Este rasgo na placa subducting também está deformando a plataforma norte de Tonga, criando aberturas na crosta de arco em que uma série de tipos de magma estão sendo intrusados ‒ entre eles o grande complexo vulcânico Niua.