Протерозойски Еон, по-младият от двете дивизии от предкамбрийското време, по-големият е Археоновият еон. Протерозойният еон се простира от 2,5 милиарда до 541 милиона години и често се разделя на палеопротерозой (преди 2,5 милиарда до 1,6 милиарда години), мезопротерозой (преди 1,6 милиарда до 1 милиард години) и неопротерозой (1 милиард до 541 милиона години) години) ери. Протерозойските скали са идентифицирани на всички континенти и често представляват важни източници на метални руди, по-специално на желязо, злато, мед, уран и никел. По време на протерозоя атмосферата и океаните се промениха значително. Протерозойските скали съдържат много точно определени следи от примитивни форми на живот - изкопаемите останки от бактерии и синьо-зелени водорасли, както и от първите животни, зависими от кислорода, фауната Едиакара.
Предкамбрийски: Протерозойски видове скали
Какво се е случило в геологичен план по времето на архео-протерозойската граница преди 2,5 милиарда години, не е сигурно. Изглежда е бил период
Кислородът е страничен продукт на фотосинтезата. Свободният кислород в атмосферата се увеличава значително в резултат на биологичната активност по време на протерозоя. Най-важният период на промяна настъпи между 2,3 милиарда и 1,8 милиарда години, когато в атмосферата започна да се натрупва свободен кислород. Нивата на кислород се колебаят през това време, съвпадащи с пиковия период на отлагане на лентови железни образувания, които отстраняват излишния кислород от атмосферата по целия свят. Желязото желязо (Fe 2+) в океаните се комбинира с атмосферен кислород и след окисляване до Fe 2 O 3 се утаява като минерален хематит на океанското дъно. Продължаващата биологична активност позволи концентрациите на атмосферния кислород да се увеличат.
По времето, когато еукариотите се установяват в околната среда, атмосферното налягане на кислород се е повишило от ниски стойности до около 10 процента от настоящото атмосферно ниво (PAL). Мегаскопските еукариоти за първи път се появяват преди около 2,3 милиарда години и са широко разпространени преди около 1,8 милиарда години. Еукариотите използваха форма на дишане и оксидативен метаболизъм; те имаха централно ядро, което можеше да се раздели на отделни полови клетки и така за първи път един смесен и променлив генетичен код може да бъде предаден на по-младите поколения.
Ранните организми на Земята процъфтяват най-лесно в плитките води на континенталните граници. Такива стабилни континентални шелфови среди, които бяха рядко срещани в Архея, се развиха след 2,5 милиарда години, улеснявайки растежа на фотосинтетичните организми и по този начин производството на кислород. Доказателство за бързото покачване на съдържанието на кислород включва първата поява на континенталните граници на червени пясъчници. Цветът им се причинява от покритието на кварцови зърна с хематит. Други доказателства са представени от появата на богати на хематити фосилни почвени слоеве, които датират преди около 2,5 милиарда години. Образуването на тези легла е в съответствие с драстичното повишаване на налягането на кислорода до 0,1 атмосфера (100 милибара) между 2,2 милиарда и 2,0 милиарда години преди.
Преди 600 милиона до 543 милиона години се е появила многоклетъчната фауна на Ediacara; това бяха първите метазои (животни, съставени от повече от един вид клетки), които изискват кислород за растеж. Меката телесна фауна на Едиакара била предшественици на организми със скелети, появата на които бележи края на протерозоя и началото на фанерозойския еон.
Историята на протерозойския еон е доминирана от образуването и разпадането на суперконтинентите. По времето на архео-протерозойската граница преди около 2,5 милиарда години, много малки кратони (стабилни вътрешни части на континентите), доминирани от островни дъги, се бяха слели в една голяма сухоземна маса или суперконтинент. Разпадането на тази сухоземна маса е показано от навлизането на изобилни трансконтинентални рояци долерит (вид финозърнеста магнитна скала) през периода от 2,4 милиарда до 2,2 милиарда години. Тези диги са резултат от нанасянето на мантийни потоци върху основата на континенталната кора. Това беше основната причина за разпадането на първоначалния суперконтинент. През периода между 2,1 милиарда и 1,8 милиарда години тези фрагменти отново се сляха чрез тестова сблъсък в нов суперконтинент, наречен Колумбия. Съвременните плоско-тектонски процеси са функционирали най-малко от 2,1 милиарда до 2,0 милиарда години, както показват два от най-старите добре запазени опиолити (фрагменти от океанска кора), разположени в комплекса Purtuniq в Лабрадор и комплекса Jourma в Финландия. Раздробяването на Колумбия породи много по-малки континенти, които в крайна сметка се събраха в друг суперконтинент или група от няколко големи континентални парчета в непосредствена близост един до друг, преди около 1,0 милиарда години. Този сбор се нарича Родиния.
Родиния е била натрапвана от много базалтови диги след 1,0 милиарда години. Тези диги допринесоха за раздробяването на суперконтинента и бяха свързани с образуването на Япетовия океан преди около 600 милиона години. Други индикации за активност на шлейфа и континентален разпад са огромни купчини базалти и трансконтинентални разриви. Ключов пример е 1,1-милиардната годишна пропаст на Keweenawan в Северна Америка, която се простира от Мичиган през езерото Superior до Канзас. Този разрив, дълъг 2 000 км и широк 160 км (100 мили), съдържа купчина базалтови лави с дебелина 25 км (около 16 мили).
Много планински пояси, образувани по време на протерозоя, по-специално през интервалите между 2,1 и 1,8 милиарда, 1,3 и 1,0 милиарда и преди 800 и 500 милиона години, свързани с разпадането на суперконтинентите и последващия сблъсък на техните фрагменти. Новите океански басейни са създадени от разделянето на отделните континенти и впоследствие са унищожени в зони на субдукция, подобни на тези в съвременна Япония. Затварянето на тези океани даде възможност за континентални блокове да се сблъскат, което породи големи планински пояси като пояса на Гренвил в източна Северна Америка. Този пояс, който е на възраст от 1,3 до 1,0 милиарда години и дълъг 4000 км (около 2500 мили), е бил много сходен по произход с Хималайските планини, формирани в последно геоложки време. Други големи протерозойски планински пояси, създадени от континентални сблъсъци, включват Wopmay Orogen в северозападната част на Канада (на 2,1 милиарда години), Транс-Хъдсън в Канада (на възраст 1,8 милиарда години), Svecofennian във Финландия (на възраст от 1,9 до 1,8 милиарда години), Кетилидийски ороген (на възраст 1,8 милиарда години) в югозападната част на Гренландия и поясите на Бразилиано, Намибия и Мозамбик, които са на възраст от около 900 до 500 милиона години. За разлика от тях планинските пояси като 2,1-милиардната годишна Биримиана в Западна Африка и от 1 милиарда до 500 милиона години пояси от Аравийско-Нубийския щит, разработени чрез добавяне на нов материал до голяма степен произлиза от земната мантия. По този начин те включват много островни дъги, подобни на тези, открити в съвременна Япония, както и много офхиолитни последователности.
Много фанерозойски басейни съдържат дебели купчини утайки и се намират отчасти до напълно на върха на протерозойските планински пояси, затъмнявайки основните геоложки връзки. Някои планински пояси на фанерозои като Хималаите съдържат блокове от протерозойски скали с размери десетки километри, които са силно преработени от по-късна тектонска дейност.
