对于活动断层三维形态的了解在很多领域都有着非常基础的作用，包括地震灾害分析，油田开发以及区域构造和活动构造的研究。然而，到目前为止，由于缺乏基础数据和工具，详尽的三维断层模型只局限于浅表，大量三维断层建模的技术方法将在此文阐述，应用范围从单个的断层面到小规模断层的组合。本研究将用四川盆地内两个经典断层相关褶皱来阐述建模的方法和应用。　　其一，区域构造建模的实例是龙门山褶皱冲断带的三维建模。2008年Mw7.9级汶川地震发生在龙门山褶皱冲断带，带来了毁灭性的灾害。为了更好的研究四川盆地及其邻区活动构造和改善地震灾害的预测，综合利用高精度的地震反射剖面、重新定位的余震数据、震源机制解、历史地震数据以及地表测量数据建立龙门山褶皱冲断带的地下三维构造模型。这个模型确定了同震断层以及邻近断层的几何学，而在以前，这些断层的三维形态是未知的，但有可能会引发破坏性地震。模型突出了破裂南北段的差异性，这两段的构造转换带包含了一个重要的几何学边界，反映了逆冲断层断坡构造形态的差异，以及断层系统在构造演化上的差异，也是造成从安县到北川地区局部严重破坏的原因。在龙门山北段，识别出使北川断层埋入唐王寨向斜之下的一个转换构造。这个边界和地表破裂性质显著变化相吻合，并且一个垂直于龙门山褶皱冲断带的小震序列也说明了这一点。在龙门山南段，研究表明活动断层和褶皱的抬升是造成陡峭地形的重要原因。根据这个关系，龙门山的西南部，也就是汶川地震的南部，虽然历史地震缺乏，但很有可能是活动的，并且具有带来重大的地震灾害的潜在危险性。本研究阐明了建立三维构造模型对活动断层和褶皱研究以及评估地震灾害的重要性。　　其二，是对川西盆地一个典型的断层传播褶皱盐井沟背斜的三维构造建模和应变恢复研究。在该研究中，结合三维构造、应变恢复模型、磁组构有限应变分析以及古地磁方法对盐井沟背斜特殊的弧形构造几何学和运动学做了系统的研究。三维构造建模、磁组构分析和三维应变恢复结果表明盐井沟背斜是一个弧形构造，并揭示出三种显著的应变类型:内弧挤压区、外弧拉张区以及前翼剪切区，这表明它是一个弯山构造或者递变弧形构造。为了进一步了解这个弧形构造的运动学历史，在该背斜上采了184个样品，并对其做了磁化率各向异性和古地磁分析。结果表明盐井沟背斜的弧主要来自后期的褶皱变形作用，只有少部分来自盐井沟背斜形成时。初始弧可能跟构造和地形诱导应力有关，二次垂直轴旋转很可能跟持续的印藏碰撞把滑移量通过滑脱层向川西南盆地内部传播有关。本研究综合运用了三维构造建模、应变恢复、磁化率各向异性分析、古地磁退磁分析来研究盐井沟弧形构造的形态和形成原因，为弧形构造的研究提供了一个简单且经典的实例，不但开拓了新方法，还揭示了青藏高原东缘典型活动构造的几何学和运动学历史。　　以上对龙门山褶皱冲断带和相邻四川盆地内活动断层的研究表明，龙门褶皱逆冲带及其四川盆地内的构造在新生代具有活动性。2008年汶川地震为我们敲响了警钟，因为部分滑移量可以通过山前隐伏断裂向盆地内部传播。因此，对四川盆地及其周边地区三维几何学模型的建立是一个不容忽视的任务。基于这样的目的，我们寻求建立一系列群断层模型来改善四川地区的地震灾害预测。利用野外地质资料、地质图、数字高程模型、井数据、地震剖面数据还有余震数据初步开始与哈佛大学、国家地震局等机构合作，试图建立四川盆地及其周边地区的三维构造模型和速度模型，它们将作为区域地震灾害评价和分析的最新技术方法，有可能预测将来地震带来的地表强动的强度和分布，而这些信息对于确定建筑选址，以及在将来地震灾害紧急情况下所要做出的反应、挽救生命和保护财产可以提供非常有利的信息。