Нижний слой коры в пределах региона обладает мощностью от 10 до 15 км и характеризуется скоростями упругих волн от 6, 5 с до 7, 5 км/с. Его важной особенностью является распространение высокоскоростных образований, что может быть объяснено геодинамическим влиянием мантии [12]. Для нижнего слоя, по-видимому, основное значение имеют пластические деформации, зарождение которых связано еще с процессами нагнетания корового вещества на коллизионной стадии. В пределах описываемой территории выделяется полоса северо-западного простирания с пониженной (менее 10 км) мощностью нижнего слоя коры. Пространственно она совмещается с Онежским мегавалом. В прилегающих к мегавалу морфоструктурах мощность нижней коры возрастает в среднем до 12, 5 км.
В рельефе подошвы коры Онежскому мегавалу соответствует выступ с пологими бортами и глубиной залегания поверхности Мохоровичича около 38 км [9]. К северо-востоку и юго-западу, в сторону смежных прогибов, глубина залегания подошвы коры увеличивается до 40–42 км со средним градиентом 40–80 м/км.
Таким образом, основные элементы морфоструктуры региона коррелируются с неотектоническими структурами, находят отражение в блоковом строении фундамента, обладают отличительными признаками на уровне верхнего, промежуточного и нижнего слоев земной коры, а также в рельефе подошвы коры. Закономерное расположение морфоструктур – чередование зон линейных прогибов и валов, в целом конформная такому чередованию структура поверхности Мохо, а также отдельных слоев коры позволяет предполагать образование основных элементов морфоструктуры Онежского полуострова и дна прилегающей акватории по механизму литосферной (коровой) складчатости [14]. При этом обращает на себя внимание сокращение мощности слоев коры в замках антиформ (Онежский мегавал) и ее возрастание в замках синформ (смежные прогибы). Эта особенность обуславливает возможность рассматривать складки не как складки продольного изгиба, а, скорее всего, как складки поперечного изгиба, образовавшиеся преимущественно при вертикальном или близком к вертикальному направлению приложения сил и компенсационному характеру тектонического течения. Такой вывод подтверждается определенной автономностью в режиме вертикальных движений отдельных частей Онежского мегавала и смежных с ним прогибов и отмеченным смещением их осей, которое указывает на наложенный характер латеральной составляющей тектонического течения. Несомненно, эти обстоятельства необходимо учитывать при разработке соответствующих геодинамических моделей внутриплитной тектоники древних платформ.