在断层相关褶皱的二维几何学和运动学模型研究取得十分显著进展的基础上,目前的研究重点是实现断层相关褶皱从二维向三维的转化。目前实现断层相关褶皱的三维建模主要有假三维和真三维两种建模理论,但这两种理论均存在各自的局限性,真正意义上的三维断层相关褶皱理论尚未建立,仍然处于摸索阶段。对断层相关褶皱进行三维构造几何学分析对探索如何实现断层相关褶皱从二维向三维的转化有重要意义。本文采用假三维的模拟方法,使用Trishear2D、Gocad、Trishear3D等软件实现断层相关褶皱的三维建模。在建立三维模型的基础上,分析断层相关褶皱的各项主要参数对褶皱三维几何形态的影响,再将模拟研究所得的结果运用到自然实例中。研究发现,影响断层相关褶皱三维几何形态的主要参数有断层倾角、三剪角、断层传播量与滑移量的比值(P／S)、位移梯度、断层的侧向扩展、侧断坡/斜断坡、斜向逆冲方向等。断层倾角主要影响褶皱的隆升量以及终端背斜的倾伏角：三剪角主要影响断层传播褶皱前翼的变形,三剪角越小前翼地层的倾角越陡；当P/S较小时,往往产生陡的紧闭的前翼,还伴随前翼的加厚,当P/S较大时,在浅部产生前翼较缓的褶皱,且无明显加厚；位移梯度影响褶皱的隆升量以及终端背斜的倾伏角,同时位移梯度以及侧断坡/斜断坡是造成自然界褶皱沿走向上终结的主要原因。其他一些因素包括岩石的力学性质、岩性分布以及多断层的存在等也能对断层相关褶皱的三维几何形态产生影响。对褶皱的侧向扩展特征进行分析发现,假设不存在侧向扩展的情况下褶皱沿走向上的位移梯度为线性变化,那么侧向扩展的部分会导致褶皱的位移梯度线发生弯曲,在沿走向的纵剖面上层面线也发生弯曲,而断层初始长度部分仍然为线性。可以根据统计褶皱沿走向上的缩短量是否为线性变化或者根据沿走向纵剖面上的层面线是否弯曲,为判断褶皱初始的断层长度以及褶皱在发育过程中断层侧向扩展的长度提供一些参考。对斜向逆冲断层相关褶皱的分析发现,斜向逆冲断层相关褶皱区别于正向逆冲断层相关褶皱的特征主要有两点：①正向逆冲断层相关褶皱层面等高线图上的最高点与后翼等高线中点的连线以及水平切面上的核心点与后翼中点的连线方向均与断层走向垂直,而斜向逆冲断层相关褶皱的最高点以及核心点与后翼中点的连线方向均与断层走向斜交,并且最高点与后翼等高线中点的连线方向或者核心点与后翼中点的连线方向均与逆冲滑移方向一致；②在褶皱平行断层走向纵剖面上,正向逆冲断层相关褶皱各个层面最高点的连线是直立的,而斜向逆冲断层相关褶皱各个层面最高点的连线发生倾斜。通过这两个特征可以判别褶皱是否存在斜向逆冲以及逆冲的方向。将模型分析结果运用到四川盆地西南部三维地震勘探资料所覆盖的邛西背斜和大兴西背斜以及龙泉山西侧的苏码头背斜的实例中。研究结果表明,邛西背斜和大兴西背斜均存在右旋斜向逆冲,逆冲方向与各自断层走向的夹角均为70°左右,邛西背斜和大兴西背斜的逆冲方向分别是NE79。和NE77°左右,这与龙门山南段晚上新世以来的主应力方向以及反演的汶川地震最大主应力方向一致,邛西背斜在发育的过程中断层存在侧向扩展,断层初始长度约为3260m,在褶皱发育的过程中侧向扩展的部分长度约为8500m；苏码头背斜为正向逆冲断层相关褶皱,逆冲方向约为ES45。,与龙门山褶皱冲断带晚上新世之前北西-南东向的主应力方向以及龙泉山北西-南东向的主压应力方向一致。