Более миллиарда лет назад североамериканский континент начал распадаться вдоль границ плит. Магма поднималась в железосодержащие лавовые потоки по всей системе Средне-континентального рифта, включая нынешний регион Железного хребта Миннесоты. Эти потоки теперь обнажены на северном и южном берегах озера Верхнее. Тектонические силы, пытавшиеся разорвать континент на части и оставившие за собой лавовые потоки, также создали выемку Верхнего озера, которая стала бассейном озера Верхнее.
Лавовые потоки создали условия для образования агатов озера Верхнее. По мере остывания лавы, водяной пар и углекислый газ, захваченные внутри затвердевших потоков, образовали пузырчатую текстуру (буквально миллионы маленьких пузырьков). Позже, грунтовые воды, содержащие феррозное железо, кремнезем и другие растворенные минералы, прошли через захваченные газовые пузыри. Эти кварцсодержащие грунтовые растворы откладывали концентрические полосы мелкозернистого кварца, называемого халцедоном, или внедренных агатов.
В течение следующего миллиарда лет эрозия обнажила ряд заполненных кварцем, полосатых пузырьков — агатов — которые были освобождены действием текущей воды и химическим разрушением лавы, так как эти пузырьки теперь были тверже, чем лавовые породы, которые их содержали. Однако подавляющее большинство агатов оставались в лавовых потоках до следующего крупного геологического события, которое изменило их и Миннесоту.
Во время последующих ледниковых эпох ледник, названный Верхним стадиалом, продвигался в Миннесоту через заполненные агатом выемки верхнего бассейна. Ледник поднимал агаты с поверхности и переносил их на юг. Его разрушающее действие и циклы замораживания и оттаивания у его основания также освобождали многие агаты внутри лавовых потоков и транспортировали их также. Продвигающийся ледник действовал как огромный каменный барабан, шлифуя, разрушая и грубо полируя агаты.
