十和田湖の原型(外縁)は、約3万年前の十和田火山の大噴火と陥没(第一カルデラ)によってできたと考えられている。東湖や西湖はこの第一カルデラの一部である。さらに約1万年前に十和田カルデラの東南部で噴火によってカルデラ内部に五色岩(または五色台)火山が形成された。五色岩火山は初期に玄武岩を噴出し山体を成長させた。その後、安山岩・デイサイトを経て流紋岩を噴出するようになった。それに伴い爆発的噴火が多発し火口を拡大していった。そして、5400年前の噴火で火口壁が崩壊し第一カルデラの湖水が火口に流入した。これにより中湖ができたと考えられている。
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