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贝加尔湖裂谷与东非大裂谷一样，在区域地质构造方面是全球著名的张裂区之一，位于中亚大陆内部变形区的北部，是欧亚大陆区内最大的活动性大陆裂谷。沿着S形的古生代缝合带，贝加尔湖裂谷区绵延2000多千米。贝加尔湖地区是欧亚板块和阿穆尔板块 之间的裂口地区，由于两个板块不断分开，贝加尔湖也就不断扩展。贝加尔湖地区同时又是地震多发区，平均每年要发生大小地震2000次。贝加尔湖地区整体上处于近西北向的拉张状态，拉张速度为4.5±1.2毫米/年左右，拉张方向为西北-东北向，东西两端的应变大于中部地区，应变结果表明贝加尔湖东部地壳处于压缩状态，压缩方向为北-西北向和北-北东向,。大地转动结果表明，东北部表现为顺时针的旋转，而西部地区和中部显示为逆时针的旋转。
脉，周围多变质岩，沉积岩和岩浆岩贝加尔湖的湖岸每年以两厘米的速度向两边拉开。贝加尔湖有作为许多海洋的典型特征——深不可测，巨大的库容、暗流、潮汐、强风暴、大浪、不断变大的裂谷、地磁异常等等。贝加尔洼地是不对称的，西部的坡面比东部更加陡峭。从地质构造上看，贝加尔湖是一个断谷的凹部，一个深入到地下15-20千米深处的大裂口。贝加尔湖和它的汇水区是世界上一个独特的地质体系。贝加尔湖湖底谷地两岸地形不对称，西岸为陡坡，东岸坡势较缓。8%的湖底很浅，只有50米深。曲折的湖岸线总长2080千米，在巴尔古津湾、奇维尔库斯基湾和
普罗瓦尔湾，以及阿亚亚小港和弗罗里哈小港等处有很大的凹入处。东岸有一半岛伸入湖中，名圣角半岛。湖中有27个岛屿，最大的岛屿是奥利洪达岛（长71.7千米，最宽15千米，面积约为730km²）。大乌什卡尼岛面积8km²。地壳运动尚在继续，偶尔发生强烈地震，岸边有死火山遗址。每年贝加尔湖大约会发生两千次地震，其中大多数地震都比较小，只有通过地震仪才能探测到。每隔10-12年会发生一次五六级的地震，每隔20-30年会发生一次7-9级的灾难性大地震，有时震级可能还会更高。1862年和1959年中部湖盆曾发生过两次大地震。1960年，9.5级的大地震使湖底下降了15-20米。1962年10级的大地震使色楞格北部河口区下沉了面积为200km²的面积，又形成了深度为3米的普罗瓦尔湾。地壳断裂处不断有新的热矿泉产生。
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