Remote Triggering of Microearthquakes in the Piton de la Fournaise and Changbaishan Volcanoes

Abstract:

Large earthquakes are capable of triggering seismic, aseismic and hydrological responses at long-range distances. In particular, recent studies have shown that microearthquakes are mostly triggered in volcanic/geothermal regions. However, it is still not clear how widespread the phenomenon is, and whether there are any causal links between large earthquakes and subsequent volcanic unrest/eruptions. In this study we conduct a systematic search for remotely triggered activity at the Piton de la Fournaise (PdlF) and Changbaishan (CBS) volcanoes. The PdlF is a shield volcano located on the east-southern part of the Reunion Island in Indian Ocean. It is one of the most active volcanoes around the world. The CBS volcano is an intraplate stratovolcano on the border between China and North Korea, and it was active with a major eruption around 1100 years ago and has been since dormant from AD 1903, however, it showed signals of unrest recently. We choose these regions because they are well instrumented and spatially close to recent large earthquakes, such as the 2004/12/26 Mw9.1 Sumatra, 2011/03/11 Mw9.0 Tohoku, and the 2012/04/11 Mw8.6 Indian Ocean Earthquakes. By examining continuous waveforms a few hours before and after many earthquakes since 2000, we find many cases of remote triggering around the CBS volcano. In comparison, we only identify a few cases of remotely triggered seismicity around the PdlF volcano, including the 2004 Sumatra earthquake. Notably, the 2012 Indian Ocean earthquake and its M8.2 aftershock did not trigger any clear increase of seismicity, at least during their surface waves. Our next step is to apply a waveform matching method to automatically detect volcano-seismicity in both regions, and then use them to better understand potential interactions between large earthquakes and volcanic activities.