中国地震局地质研究所 鲁人齐
当地震发生时，人们最先感受到的是地面震动、房屋摇晃，甚至看到山体滑坡、地表开裂。但实际上，天然地震的源头并不在浅表，而是深藏于地下几公里甚至上百公里，一个迄今人类根本无法涉足的暗黑、神秘世界。
很多地震是通过断层的活动产生的。因此科学家可以通过对出露地表断层的研究，获取丰富的地震信息。然而，出露地表的断层也只是“冰山一角”，发生地震的断层主要是深埋在地下，仅对浅表断层的研究，难以了解断层的全貌和特征。断层是怎样向深部延伸的？地下岩层和介质如何分布？不同构造之间如何相互作用？这些看不见的因素，都会影响地震的震级大小和灾害破坏范围。
为了探索地震隐藏在地下深部的情况，把地震断层掌握得更全面、更清晰，为此，科学家需要采取类似现代医学诊断技术，如CT扫描、彩超、核磁共振等，来探究人体内部情况一样，通过各种地质或地球物理手段，获取地下的相关信息。常采用的方法包括钻探、地震勘探、地震台阵观测、大地电磁探测等等，如下图所示。
地震断层的探测、观测多源数据空间约束示意图
所谓三维地震构造模型，就是把地震相关构造从浅表到深部进行立体式探测和观测之后，采用先进的三维建模技术，对地震构造进行空间三维刻画，构建出三维模型，建立地震的“立体档案”。让原本难以直接观察的深部地震信息，变得可视化、可分析、可研究。
2008年汶川地震三维地震构造模型示意图
三维地震构造模型最重要的功能之一，就是服务防震减灾。只有更准确地掌握地下构造，才能更深入地理解地震为何发生、可能沿哪些断层破裂、不同地区为什么会出现不同程度的震动效应。有了地震的“立体档案”这个基础，科学家才能更好地对地震情况进行全方位的“诊断”，对潜在地震风险做出更科学、准确的分析和判断。
三维地震构造建模，为地震科学研究建立一份更加完整的“立体档案”。对于人口密集区、重大基础设施分布区以及活动断裂发育地区，三维地震构造研究具有更加突出的现实意义。它不仅有助于提高对区域地震环境的认识水平，还能够为重大工程选址、城乡规划建设、抗震设防和灾害预防提供科学依据。
通过了解地下精细断层三维结构，我们可以更有针对性地开展地震监测和风险防控工作。随着探测观测技术、人工智能和三维建模技术的不断进步，人类对地震的认知也将更加深入，为守护人民生命财产提供更有力的安全保障。