Ну если "С построением поверхности рельефа (tin)- все понятно!", то далее дело техники :) .
С помощью встроенных в ArcGIS инструментов, Вы можете моделировать "недра" только "послойно".
Т.е. для каждого "уровня" выполняете такую же интерполяцию, как и для "поверхности" (можно строить или TIN или GRID).
Т.е. получаете "бутерброд".
Ну а потом, можете их отображать или анализировать дальше:
http://video.arcgis.com/watch/278/subsurface-visualizationЕсли нужно более профессиональное моделирование "недр" - придется искать дополнительное ПО.
Или для ArcGIS (как модуль от стороннего поставщика), или вообще независимое.