地震监测和预测
人为地震主要是水库引起的。水库诱发地震的基本原因是水库内存在活断层或蓄水条件下的活断层等水下渗流通道。当水渗入水库时，断层的抗剪强度随着水位和渗透压力的增加而减小。如果断层上积累的构造应力超过断层的抗剪强度，水库就会发生地震。因此，在水库勘测中，特别是在岩溶地区，需要查明拟建水库是否存在裂隙等水下渗流通道，进而确定是否修建水库。使用的地球物理方法包括地震、电法、重力法和磁法。
在蓄水条件下，水库中的水沿裂隙或可溶性岩石渗透，使水库下面或附近的岩石含水量逐渐增加，地下水位的位置可能逐渐上升，岩石的电阻率逐渐降低，在水库漏水的地方出现漏电场。此时，利用电阻率法和自然电场法监测水库水的渗流情况，预测水库蓄水诱发地震的可能性，可以取得显著的效果。
图6-2-1是前苏联高加索地区某大型水库用电测深监测库水沿断裂渗漏的结果。肖超静，1985。地球物理勘探在环境工程地质调查研究中的应用，黑龙江地质信息，1。
。电测深监测时间间隔为1 ~ 2个月。图中t0为建库前的测量时间，t1和t2为建库后的两次测量时间。从图中可以看出，不同时间测得的曲线形状不同。曲线形状的变化反映了地下水位的变化。通过电测深曲线的定量解释，可以得到不同时刻的地下水位。在3号测点，不同时间的电测深曲线形态一致，表明水库渗水范围在2号和3号之间，电测深工作揭示了水库沿断裂渗水的动态水文地质活动过程，确定了地下渗水带的范围，为预测水库诱发地震提供了依据。
图6-2-1用电测深监测水库水沿裂缝渗入地下。
(据肖超静1985)
1-砂粘土矿床；2-测深点；3-石灰岩；4—t0、t1和t2时刻水库建设前后地下水位的对应位置。
2.天然地震的监测和预测
水中汞的弥散晕对地应力和地温的变化最快最敏感，稳定性好，干扰因素少。通过测量水中汞的含量，可以确定水中汞蒸气和离子汞的总浓度及其变化，从而达到监测和预测地震的目的。
(1)人工震源周围汞含量的变化
地震多发的地区一般是地壳的薄弱带和活动带，往往伴随着活动断裂带、温泉和汞的强烈异常分布。为了解震区汞的形成，探索汞在地震预报中的指示意义，原地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所和国家地震局地震预报监测中心于1984 ~ 1986在新疆某地下核爆区周边进行了汞异常监测，并在福建南京塘坑地热区进行了模拟地震试验。结果如下:
1)部分地区地应力的增加可使邻近地区水中汞含量增加。当局部集中地应力释放后，汞异常消失。汞异常消失的过程与地应力释放过程有关。
2)地应力变化引起的汞异常不是深部汞源补给的，而是相平衡态变化引起的。
3)测量水中汞用于地震预报在原理和方法技术上是完全可行的[4]。
(2)天然地震前后震区及邻近地区井水中汞含量的变化。
现以地震实例说明监测结果。
北京西部妙峰山地震(4.1)和巨鹿地震(5.1)北京西部妙峰山发生4.1地震。震中距离水银监测井40公里。同年6月30日+065438河北巨鹿发生5.1级地震。水星观测井震中距为125km。这两次地震前后，北京站观测到的井水汞含量变化曲线如图6-2-2所示。正常情况下，井水汞含量稳定，平均值为14 ng/L，妙峰山地震前，汞浓度达到629.3ng/L，是背景平均值的42倍。妙峰山地震与巨鹿地震间隔时间短，两次地震引起的汞异常有明显的叠加现象。大约两个月后，水中的水银恢复正常。本例为国内首例通过测量水中汞含量监测地震(吴，金等。, 1994).
图6-2-2北京苗丰山和河北巨鹿地震前后北京站井水中汞的变化曲线
(据吴等编，1994)
云南澜沧7.6级地震1988 165438+10月6日，云南澜沧发生7.6级地震。震中距离西昌太和、盐源、昭觉等水银观测井约600km，距离四川毛崖温泉观测井840km，距离邛崃观测井950km。自1988年4月四川会东5.1级地震以来，5月初盐源、太和、昭觉井同时出现汞异常，至1988年2月底结束，异常时间长达9个月。昭觉井的异常幅度是4月前正常值的30倍，盐源井是正常值的20倍，太和井是正常值的50倍。到当年65438+2月底，各观测井汞浓度明显下降，逐渐恢复到正常水平。距离震中较远的四川毛垭、邛崃地震观测台对澜沧7.6级地震前的弱震无明显响应，但在澜沧地震前有高汞值异常。1988年9月5日在猫牙观测站观测到的最高汞值为12633ng/L，是正常值的23.6倍。澜沧地震发生在汞量趋于减少的时期(图6-2-3)。地震后，由于大小余震，水汞异常持续跳跃变化4个多月。
图6-2-3澜沧地震前后四川毛崖观测井水中汞的变化曲线
(据吴等编，1994)
从上述监测到的震例可以看出，地震前后都有水银异常，异常的范围与震级有关。
表6-2-1给出了不同震级和震中距与水中汞异常的统计关系。从表6-2-1可以看出，地震和水银异常同时反映的次数(33次)占统计次数(44次)的75%。在震中距小于400km的测点，水星异常时刻与5.0 ~ 5.6级地震的对应率为90%，大于400km的对应率为56%。但对于7.6级的强震，5个测点的数据显示，水中仍有明显的汞异常。
表6-2-1不同震级和震中距与水中汞异常的关系
(据吴等编，1994)
综上所述，利用水中汞异常进行地震监测，为地震预报注入了新的活力。据国家地震局统计，我国几十个地震监测站根据水中汞异常与地震的关系，获得了许多震例资料。预计水银将更广泛地用于地震预测，并取得更大的成功。但是，我们也必须清醒地认识到，要准确预测地震发生的时间，人们还需要付出艰苦的努力。