Характеристика блоковой структуры территории различными авторами трактуется несколько по-разному (рис. 2А) [8–12], в связи с чем выделяемые разломы часто не совпадают по своему пространственному положению. Причиной этому является, по-видимому, отсутствие достаточно надежной методики их выделения. Вместе с тем, отмечается главенствующая роль разломов северо-западного и северо-восточного простираний, определяющих основные особенности геологического строения. В структуре фундамента Онежский мегавал выделяется как относительно опущенная грабенообразная полоса северо-западной ориентировки, образованная средне- и верхнепротерозойскими породами и ограниченная блоками, сложенными археем (см. рис. 2А).
При этом все основные элементы морфоструктуры территории достаточно отчетливо различаются в ее геологическом строении (рис. 2Б).
Соловецкому поднятию соответствуют образования среднего протерозоя, Мяндозерской морфоструктуре – область распространения мощных рифей-вендских отложений, а на большей части площади Солозерского поднятия разрез чехла наращивается палеозойскими породами. Наиболее погруженная северо-западная часть прогиба Двинской губы сформирована на архейском основании, а его юго-восточное продолжение сопоставляется с областью распространения в фундаменте среднепротерозойских пород. Достаточно высокая степень корреляции наблюдается между основными разломными зонами территории и структурными линиями (см. рис. 2Б), что предполагает возможность использовать эти линии в комплексе с другими данными для уточнения пространственного положения разломных зон, а также их инфраструктуры.
Подобные соотношения свидетельствуют о тесной генетической связи блоковой структуры фундамента с морфоструктурой региона. Эта связь обеспечивается, прежде всего, значительным консерватизмом сети разломов, формирующих своеобразную структурную раму, которая, несмотря на многократную смену направлений движений, способствует сохранению общего структурного плана территории.
В глубинной модели территории по сейсмическим данным обособлены три слоя земной коры с различными реологическими свойствами [1, 13]. Верхний слой мощностью около 12 км отличается резкой изменчивостью скоростей упругих волн (от 5, 4 до 6, 5 км/с при средних значениях около 6 км/с). Такая его особенность, по-видимому, объясняется, с одной стороны, неоднородностью вещественного состава, обусловленного сохранением реликтовой структуры коллизионного этапа, а с другой – резким преобладанием хрупких деформаций в условиях относительно низких температур и давлений плитной стадии развития платформы. Онежский мегавал расположен в пределах зоны аномально низкой мощности верхнего слоя – от 5 до 10 км. Эта зона в целом имеет ширину около 80 км и ориентирована в северо-восточном направлении. Вдоль северо-восточной границы мегавала мощность верхнего слоя резко увеличивается до 10–15 км. Важно отметить, что вдоль этой границы проходит ось сейсмогенной зоны с магнитудами землетрясений от 4 до 6 и более баллов [12].
Промежуточный слой земной коры, средняя мощность которого в пределах территории составляет около 10 км, характеризуется скоростями сейсмических волн от 6 до 6, 8 км/с при преобладающих средних значениях 6, 5 км/с. В области Онежского мегавала наблюдается плавное уменьшение мощности в северо-восточном направлении (до 7, 5 км в прогибе Двинской губы) и ее такое же плавное возрастание в юго-западном направлении (до 12 км в пределах Онежской губы). Важным отличительным свойством промежуточного слоя является наличие в нем большого количества волноводов и скоростных аномалий. Эти особенности можно связать со значительной расслоенностью и возможным развитием поверхностей горизонтальных срывов (detachment fault).
Промежуточный слой в реологическом отношении занимает, вероятно, переходное положение, где, наряду с хрупкими деформациями, начинают в возрастающей степени проявляться пластические деформации.