Tungmetallinnhold (TU) trinn Y2 ultramafisk og trinn Y3 kis-rik skiller bergarter med avvikende kjemisk sammensetning (og høyere innhold av tungmetaller som for eksempel kopper, bly, jern, sink) i forhold til ’normale’ bergarter (se Artikkel 19 for oversikt over det geologiske grunnlaget for økokliner relatert til mineralnæringsinnhold, og Artikkel 27 for drøfting og karakterisering av de tre trinnene).

Ultramafiske bergarter har høyt innhold av en del tungmetaller som jern, krom, kobolt, magnesium og nikkel, mens kalsium mangler. I Norge er peridotitter de kvanititativt viktigste ultramafiske bergartene. Peridotitter er størkningsbergarter med høyt innhold av mineralet olivin (= peridot), et enkeltsilikat med magnesium og/eller jern (se Artikkel 19). Magnesiumdominert olivin kalles forsteritt mens jerndominert olivin kalles fayalitt. Hele variasjonsspekteret fra magnesiumdominert til jerndominert olivin er vanlig i Norge. Peridotitter med > 90 % innhold av olivin kalles olivinstein (dunitt). Et omdanningsprodukter fra olivinstein er serpentinstein (serpentinitt). Serpentinstein er dominert av serpentin, som er et magnesium-jern-nikkeldominert sjiktsilikat. Fordi metamorfosegraden varierer mye finnes ofte serpentinitt sammen med peridotitt. Begge er typiske ultramafiske bergarter som inngår i trinn Y2 ultramafisk (berggrunn). Både olivinstein og serpentinitt har en karakteristisk gulbrun–rødbrunbrun overflatefarge; distinkte landformer (åser, topper) dominert av ultramafiske bergarter som har mye nakent berg og har derfor ofte en karakteristisk rødbrun farge (forstavelsen ’raud-’ inngår ofte i navn på disse, jf. stedsnavnene Rødøy og Raudeberg; se Bilde 1).

Naken olivinstein huser oftest en relativt artsfattig karplante- og moseflora, men inneholder noen arter som ikke er vanlige på bergarter med ’normal’ kjemisk sammensetning. Eksempler på slike arter er blankburkne (Asplenium adiantum-nigrum; Bilde 2) og brunburkne (Asplenium adulterinum). Fastmarksskogsmark på olivinstein spenner over betydelig variasjon i pH og innhold av grunnstoffer som varierer langs økoklinen kalkinnhold (KA). Artssammensetningen (og jordprofiltypen) i fastmarksskogsmark på olivinstein spenner fra kalkinnhold (KA) trinn 3 moderat kalkfattig til trinn 5 kalkrik. Bjørndalen & Brandrud (1989) inkluderte furuskoger på olivinstein blant ’kalkfuruskoger’. Seinere har Gaarder et al. (2005) og Holtan (2006, 2008) vist at furuskog på olivinstein i Møre og Romsdal, særlig de som kan karakteriseres som kalkrike,  har en artsrik og særpreget soppflora med mange rødlistete arter.

Den andre hovedkategorien av avvikende grunnstoffsammensetning, som utgjør tungmetallinnhold (TU) trinn Y3 kis-rik, er knyttet til bergarter som kan inneholde rike forekomster av sulfid- eller kismineraler, for eksempel alunskifer, kleberstein, fyllitter og glimmerskifer. Pyritt eller svovelkis (FeS₂) er den kvantitativt viktigste blant kismineralene, men også kobberkis eller chalkopyritt (CuFeS₂) og andre tungmetall-sulfider, for eksempel blyglans (PbS), forekommer relativt frekvent i Norge. Mindre vanlige sulfidmineraler er vismutglans (Bi₂S₃), molybdenglans (MoS₂), kobberglans (Cu₂S) og sinkblende ((Zn,Fe)S). Kisbergarter er ofte knyttet til kobberrike årer, synlige som små grønne oksyderte flekker i berg som kan være ekstremsure enklaver med pH rundt 3 og en karakteristisk moseflora med kismoser (Mielichhoferia spp.) som typiske innslag.

Sulfidmineralrike bergarter favner et betydelig spekter av variasjon langs økoklinen kalkinnhold (KA), fra (surt) berg særlig rikt på jern til (mindre surt) berg som er rikere på kobber. Denne variasjonen innenfor sulfidmineralrikt berg er mer eller mindre uavhengig av variasjonen i innholdet av sulfidmineraler, og beskrives derfor som variasjon langs økoklinen kalkinnhold (KA) innenfor ett og samme trinn langs tungmetallinhold (TU).

En rekke lavarter er knyttet til jernrikt, kalkfattig (silikatrikt) berg: rustsprekklav (Acarospora sinopica), A. wahlenbergii, Bellemerea diamarta, Lecanora epanora, Lecidea silacea, Miriquidica atrofulva, Rhizocarpon oederi, skorpesaltlav (Stereocaulon tornense), mønjelav (Tremolecia atrata) og malmskjold (Umbilicaria dendrophora)(E. Timdal. pers. medd., Purvis & Halls 1996). Blant typiske arter for kobberrikt berg kan nevnes Acarospora rugulosa, Aspicilia mashiginensis, Bellemerea alpina, B. subsorediza, Lecidea inops, Psilolechia leprosa, Rhizocarpon intersitum og kobbersaltlav (Stereocaulon leucophaeopsis) (H. Bratli pers. medd., Purvis & Halls 1996).