La partie visible de Rano Kau, celle qui émerge au-dessus du niveau de la mer, s'est formée entre 780 000 et 460 000 ans avant aujourd'hui et recouvre une surface d'environ 10,8 km² (à l'affleurement, car en profondeur, sa surface volcanique est estimée à un peu plus de 50 km²) (Vezzoli & Acocella, 2009). Toutefois, Rano Kau a été actif jusqu'à 110 000 ans avant aujourd'hui, même si cette dernière phase d'activité, comprise entre 240 000 ans et 110 000 ans avant aujourd'hui, se caractérise par la formation de petites cavités en formes de tunnels et par des intrusions basaltiques dans une fissure éruptive recoupant le volcan (Vezzoli & Acocella, 2009).
Ce volcan - situé dans partie sud-ouest de l'île, atteint donc une altitude de 300 m au-dessus du niveau de la mer. Il représente environ 250 m d'épaisseur de coulées de lave, avec une pente générale comprise entre 7 et 10°.
Ce qui ne manque pas de marquer le regard lorsqu'on prend un peu de hauteur, c'est la belle caldeira circulaire tronquant le sommet du Rano Kau. Elle fait environ 1,6 km de large pour 200 m de profondeur (Vezzoli & Acocella, 2009).
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