2008年5月12日,我国四川省汶川发生了Ms 8.0级特大地震,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。汶川Ms 8.0级地震后,在汶川地震断裂带上快速开展了汶川地震断裂带科学钻探工程(简称WFSD),用于研究此次地震的一系列科学问题。汞元素作为地震地下流体研究中的一项重要手段,被用来研究断裂活动和地震孕育前兆过程。在我国地震地下流体监测中,汞观测台网一直占据着重要的地位。通过WFSD,开展汶川地震断裂带地下和地表汞及其同位素研究工作,分析大震后断裂带汞及其同位素的地球化学特征,探讨汞及其同位素在研究流体对汶川地震响应中的作用,其结果对深入研究流体在汶川地震过程中的作用具有重要意义。本文分析了大地震后映秀—北川断裂带WFSD-1孔汞及其同位素和地表破裂带汞元素的地球化学特征。研究结果表明,汶川地震同震破碎带上出现的高汞含量异常带,与断裂带渗透率增大和深部热液流体上涌有一定的关系。总汞含量分布特征反映映秀—北川断裂带同震破碎带的非对称性特征。不同岩性中汞的同位素具有不同的质量分馏和非质量分馏特征,断裂带中高温流体活动影响了断层泥中汞同位素分馏,这一特征反映出深部流体对地震的响应和作用。汶川地震地表破裂带虹口八角庙段断层岩中存在汞异常现象,断层泥较断层角砾岩和基岩更容易富集汞。断层泥中汞的高富集系数,反映出地下有直接的汞排放源。黑色断层泥含汞量高的特征,揭示出虹口地表破裂带为有机物和粘土矿物高富集带。同时依据汶川地震断裂带地下深处和地表汞的运移和富集特征,本文提出了断裂带汞的运移过程模型。地震打开了断裂通道,促使地下渗透性增加,致断层深部流体上涌,而汞是断裂深部流体的携带物。本文的研究结果表明了汞元素能够指示汶川地震同震破碎带的结构特征、汞同位素分馏能反映出地震过程中的高温流体活动、汞元素在断裂带的运移和富集过程,以及揭示出龙门山断裂带的映秀—北川地段存在深部流体活动现象。汞及其同位素能作为一种重要手段研究流体对地震的响应。本文研究结果丰富了汞在地震监测预测中的研究内容,同时为分析大震过程提供深部流体活动行为的地球化学依据,对今后汞的地震监测预测方法研究也具有一定的参考价值。