Другим признаком состояния атмосферы в раннепротерозойское время служит широкое распространение слоистых месторождений оксидов железа, которые развиты на обширных площадях, например, хребет Хаммерсли в Западной Австралии и район озера Верхнего. Эти полосчатые железорудные формации образовались в результате химического осаждения. Холодная морская вода, обедненная кислородом и обогащенная растворимыми соединениями железа, приходила в соприкосновение с поверхностными водами, насыщенными кислородом. Такое смешение приводило к осаждению оксидов трехвалентного железа.
Однако формирование полосчатых железорудных формаций резко прекратилось примерно 1.8 млрд. лет назад, когда атмосфера обогатилась кислородом. Подвижность растворенного закисного железа уменьшилась, поскольку железо окислялось и переходило в труднорастворимую трехвалентную форму. Этот металл после освобождения из пород в результате химического выветривания сразу же фиксировался в месте их выхода на поверхность в виде стабильных оксидов — гематита или магнетита; теперь он уже не мог, как раньше, попадать в реки, а затем в океан.
Одновременно в кратонах — центрах роста континентов — начал образовываться другой тип рудных месторождений. Впервые в геологической истории интрузии основных пород стали активно внедряться в уже мощную континентальную кору и заполнять крупные магматические камеры. Взаимодействуя с вмещающими породами, эти магматические образования давали начало месторождениям оксидов хрома, железа и титана, а также крупным платиновым месторождениям (Бушвельдский комплекс в Южной Африке и комплекс Стиллуотер в Монтане).
После обогащения атмосферы кислородом подвижность многих металлов, за исключением закисного железа, увеличилась. Это изменение положило начало среднепротерозойской эре примерно 1,7 млрд. лет назад. Континентальные рифты вновь стали местом отложения металлов. Сформировались красные окисленные континентальные осадочные образования, содержащие гематит. Океан надвинулся на эти красноцветные слои, и произошло отложение осадков, обогащенных органическим веществом и сульфидами. Слоистое строение толщи указанных пород облегчило химическое взаимодействие между ними, что в свою очередь способствовало переносу металлов в больших масштабах.
Испарение в засушливых регионах на окраинах континентов вызывало подток воды вверх из окисленных красноцветных слоев. Этот подток приводил металлы в соприкосновение с перекрывающими черными сланцами, которые содержали значительное количество сульфидов. В результате сульфиды кобальта и меди осаждались в сланцах, примером чего служит Медный пояс Замбии в Африке.
Подобно меди, уран также становится весьма подвижным в поверхностных условиях. Выветривание гранитов, содержащих уран, приводило к его крупномасштабному переотложению в местах геологического и химического несогласия, а также в континентальных рифтах, где имелись грубообломочные отложения. (Под несогласием подразумеваются участки соприкосновения осадочных пород и залегающих под ними других пород, что свидетельствует об эрозии вместо отложения.)
