地下岩石处于复杂的地质环境下，高温高压可以导致岩石的物性性质发生变化。同时，在地下流体作用下，组成岩石的各种矿物与地下流体可以发生水－岩相互作用，使岩石矿物成分发生化学反应。这两个方面共同影响着岩石物理化学性质，从而对地震弹性波传播产生不同程度的影响，对天然地震预测增加了难度。 为了更好的了解天然地震形成机理及预测，本文采用先进的MEMS监测技术在实验室条件下，对花岗岩压裂实验过程进行了全过程监测。通过分析产生的微地震记录，对岩石破裂过程中发出的噪声（微地震弹性波）进行分析。实验研究认为，在主破裂发生之前产生一系列的振幅较小、频率偏低的地震波，这一系列微破裂产生的地震波可看作是前驱地震波，这些地震波的发生是主地震波的能量的积蓄，当能量积累到一定程度势必发生地震，即发生主破裂。通过该实验，对天然地震产生机理及前震地震波特征加深了理解，为天然地震预测提供了一定借鉴。 在此基础上建立相应的模型，进行了三维可视观测及震源定位系统软件设计，最后利用计算机三维观测及震源定位系统程序，可以对采集的地震波数据作相应处理，得到了直观显示图形及相关数据，使地震监测数据处理成果显示及合理的地质解释工作更加便捷。同时对结合目前GIS技术对地球上天然地震监测处理进行了模拟，该软件可以较好的满足地震监测的需要，具备良好的研究开发前景。