เบดฟอร์ดเชล
ช่วงชั้นหินทางธรณีวิทยา : ปลายยุคฟาเมนเนียน
หินดินดานเบดฟอร์ดที่น้ำตกแบรนดี้ไวน์ บนลำธารแบรนดี้ไวน์ใกล้เมืองบอสตันไฮท์ส รัฐโอไฮโอ
พิมพ์	การก่อตัว
หน่วยของ	กลุ่มเวฟเวอร์ลี่
พื้นฐาน	หินทรายเบเรีย
ทับซ้อน	หินทรายคัสเซวาโก , หินดินดานคลีฟแลนด์และหินดินดานโอไฮโอ
ที่ตั้ง
ประเทศ	สหรัฐอเมริกา
ส่วนประเภท
ตั้งชื่อตาม	เบดฟอร์ด รัฐโอไฮโอสหรัฐอเมริกา

ชั้นหินดินดาน เบดฟอร์ด (Bedford Shale)เป็นกลุ่มหินดินดานที่พบในรัฐโอไฮโอมิชิแกนเพนซิลเวเนียเคนตักกี้เวสต์เวอร์จิเนียและเวอร์จิเนียในสหรัฐอเมริกา

จอห์น สตรอง นิวเบอร์รีผู้อำนวยการสำรวจธรณีวิทยาแห่งรัฐโอไฮโอเป็นผู้ระบุการก่อตัวนี้เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2413 ^{[ 1 ]}เขาเรียกมันว่า "หินดินดานเบดฟอร์ด" และกำหนดแหล่งต้นแบบ ไว้ ที่ทิงเกอร์สครีก^{[ 2 ]}ใกล้กับเบดฟอร์ด รัฐโอไฮโอ^{[ 1 ]}

รายละเอียดเกี่ยวกับแหล่งที่ตั้งต้นแบบและระบบการตั้งชื่อทางธรณีวิทยาของหน่วยนี้ตามที่สำนักงานสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกาใช้ สามารถดูได้ทางออนไลน์ที่ฐานข้อมูลแผนที่ธรณีวิทยาแห่งชาติ^{[ 3 ]}

หินดินดานเบดฟอร์ดในโอไฮโอตอนเหนือเป็นหินดินดานสีแดงที่ส่วนใหญ่เป็นดินเหนียวอ่อน ซึ่งค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีเทาอมดำใกล้ฐาน มีชั้นหินทรายแป้งแทรกอยู่ใกล้ด้านล่าง แสดงริ้วคลื่นและบางชั้นหนา ถึง 3 นิ้ว (7.6 ซม.) ^{[ 4 ]} หินดินดานเบดฟอร์ดสีแดงนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินทรายและหินทรายแป้ง และมี ดินเหนียวมากกว่าจากตอนกลางของรัฐในเขตแฟรงคลินไปทางตะวันออกเฉียงเหนือถึงเขตลอเรนบนทะเลสาบอีรี^{[ a ]} ​​เมื่อเดินทางไปทางตะวันออกจากเขตลอเรน ปริมาณทรายแป้งจะเพิ่มขึ้น หินดินดานเบดฟอร์ดมีการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาอย่างเห็นได้ชัดที่แม่น้ำคูยาโฮกา มันกลายเป็นหินดินดานสีแดงและสีเทาในสัดส่วนที่เท่ากัน และฐาน12 ฟุต (3.7 ม.)กลายเป็นหินทรายแป้งแข็ง (ส่วนยูคลิด หรือหินทรายแป้งยูคลิด) ที่ทิงเกอร์สครีกในเบดฟอร์ด โอไฮโอ ไม่มีหินดินดานสีแดง แต่กลับมีหินดินดานสีเทาและสีเทาอมฟ้าหนา ประมาณ 85 ฟุต (26 เมตร) ก้อนหินโคลนสีเทาอ่อน และชั้นหินทรายแป้งสีน้ำตาลเทาถึงเทาไม่สม่ำเสมอ ทางตะวันออกของ แม่น้ำแกรนด์หินดินดานดินเหนียวส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยหินดินดานสีเทาปนทราย หินโคลนสีเทาปนทรายแข็ง และหินทรายแป้งสีเทาบางๆ^{[ 6 ]}   

หินดินดานสีแดงมีความเข้มและความหนาลดลงเมื่อลงไปทางใต้ ทางใต้ของโคลัมบัส สีจะจางลงเป็นสีน้ำตาลแดงและมีอยู่เพียงชั้นบางๆ เพียงไม่กี่ฟุตระหว่างหินดินดานเบดฟอร์ดสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงินอมเทา^{[ 7 ]}หินดินดานเบดฟอร์ดในโอไฮโอตอนใต้เกือบทั้งหมดเป็นหินดินดานสีน้ำเงินอมเทา^{[ 5 ]}เมื่อเดินทางลงใต้จาก เขต RossและPikeหินดินดานเบดฟอร์ดจะเปลี่ยนจากหินดินดานเหนียวอ่อนเป็นหินดินดานเนื้อละเอียดสีเทาสลับกับชั้นหินทรายแป้งสีเทาบางๆ ในส่วนบน^{[ 8 ]}ในเขต Ross, Pike และ Scioto ปริมาณหินทรายแป้งในหินดินดานเบดฟอร์ดเพิ่มขึ้นมากจนกลายเป็นหินทรายแป้งสลับกับหินดินดานเนื้อละเอียดเป็นส่วนใหญ่^{[ 9 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ชั้นหินเบดฟอร์ดสีแดงจะบางลงและค่อยๆ เปลี่ยนเป็นหินเบดฟอร์ดสีเทาตลอดแนวขอบ^{[ 10 ]}ตามแนวเส้นคร่าวๆ จากเขตฮูรอนถึงเขตลอว์เรนซ์อาจพบ ชั้น หินโคลน ได้ ^{[ 11 ]}

ทั่วทั้งรัฐโอไฮโอ อาจพบชั้นหินทรายแป้งบางๆ เพียงไม่กี่ชั้นในหินดินดานเบดฟอร์ดทุกประเภท ชั้นเหล่านี้มีแคลเซียมคาร์บอเนตและ มีความหนา 2 ถึง 4 นิ้ว (5.1 ถึง 10.2 ซม.)ในภาคกลางของรัฐโอไฮโอ จำนวนและความหนาของชั้นหินทรายแป้งจะเพิ่มขึ้นในส่วนบนของหินดินดานเบดฟอร์ดทางใต้ของเมืองโคลัมบัส ในเขตรอสส์ตอนใต้ ส่วนบนหนึ่งในสามของหินดินดานเบดฟอร์ดประกอบด้วยชั้นหินทรายแป้งบางๆ จำนวนมาก[ ^{8 ] รวม}ถึงชั้นบางๆ ที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต มาร์คาไซต์ และไพไรต์เป็นครั้งคราว[ 8 ] [ 12 ^{]สามารถมองเห็นร่องรอยคลื่น}สั่นไหวบนพื้นผิวด้านบนของหินทรายแป้งเหล่านี้ได้^{[ 8 ]}ชั้นตะกอนทรายแป้งจะพบได้ทั่วไปทางด้านล่างของหินดินดานเบดฟอร์ดทั่วทั้งรัฐ^{[ 12 ]}เช่นเดียวกับชั้นหินโคลน ทรายแป้งสีเทาบางๆ (หินโคลนเนื้อละเอียดชนิดหนึ่ง) ^{[ 8 ]} 

"Flow rolls" เป็นโครงสร้างที่ปรากฏเฉพาะในหินดินดานเบดฟอร์ด โครงสร้างเหล่านี้ปรากฏในส่วนฐานของชั้นหิน ใน flow roll หินจะถูกเปลี่ยนรูปและม้วนเป็นรูปทรงกระบอกอย่างมาก^{[ 8 ]}

หินดินดานเบดฟอร์ดของมิชิแกนมีสีเทาอ่อน^{[ 13 ] [ 14 ]}หรือสีเทาอมฟ้าอ่อน^{[ 15 ] [ b ]}เป็นหินดินดานที่มีตะกอนละเอียด^{[ 15 ]}มีตะกอนละเอียดและทรายมากกว่าในส่วนบน^{[ 14 ]}ขอบเขตกับหินทรายเบเรียแสดงให้เห็นเส้นบางๆ ("เส้น") ของหินทราย ซึ่งบ่งชี้ถึงการกัดเซาะของหินดินดานเบดฟอร์ดซึ่งถูกเติมเต็มด้วยทรายในภายหลัง^{[ 17 ]}

หินดินดานเบดฟอร์ดมีสีเทาหรือเทาอมเขียวในรัฐเคนตักกี้ และมีชั้นหินทรายแป้งบางๆ กระจายอยู่ประปราย ก้อนแคลเซียมคาร์บอเนตและ ก้อนไพไรต์[ ^{18 ] พบ}หินดินดานเบดฟอร์ดสีแดงในพื้นที่จำกัดในเคาน์ตีบอยด์ [ ^{10 ] ชั้น}หินทรายแป้งและหินทรายพบได้ทั่วไปตั้งแต่เคาน์ตีลูอิส^{[ 19 ]}และกรีนอัพ^{[ 20 ]}ไปทางตะวันออกเฉียงใต้ถึงเคาน์ตีไพค์ ที่นี่ หินดินดานเบดฟอร์ดเรียกว่า "ทรายเบเรีย" ^{[ 19 ] [ c ]}

ชั้นหินดินดานเบดฟอร์ด (Bedford Shale) เป็นกลุ่มหินดินดานที่พบในรัฐโอไฮโอมิชิแกนเพนซิลเวเนียเวสต์เวอร์จิเนียและเวอร์จิเนียในสหรัฐอเมริกา

โอไฮโอ

หินดินดานเบดฟอร์ดในโอไฮโอได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางตั้งแต่ปี พ.ศ. 2486 ^{[ 23 ]}และการศึกษาในปี พ.ศ. 2497 โดย Pepper, de Witt และ Demarest ยังคงถือเป็นการศึกษาคลาสสิกของชั้นหินนี้จนถึงปี พ.ศ. 2534 ^{[ 24 ]}

หินดินดานเบดฟอร์ดมีอยู่ทั่วโอไฮโอ^{[ 25 ] [ 26 ]}ชั้นหินโผล่ขยายไปตามทะเลสาบอีรีจากชายแดนโอไฮโอ-เพนซิลเวเนียไปทางตะวันตกถึง เคา น์ตีโลเรนโดยทอดยาวไปทางใต้ไปยังเคาน์ตีลอว์เรนซ์ทางใต้^{[ d ]}ชายแดนทางใต้ของโอไฮโอตามแม่น้ำโอไฮโอกำหนดขอบเขตทางใต้สุดของรัฐ ในเคาน์ตีเม็กส์ ทางตะวันออก ขอบเขตจะเลี้ยวไปทางเหนือและทอดยาวไปยังตอนกลางของเคาน์ตีเอเธนส์ก่อนที่จะเลี้ยวไปทางตะวันออกเฉียงเหนือเพื่อทอดยาวผ่านทางตะวันตก ของเคา น์ตีวอชิงตันไปยังเคาน์ตีมอนโร โดย ทอดยาวไปทางเหนือผ่านใจกลางของเคาน์ตีเบลมอนต์และเจฟเฟอร์สัน และในเคาน์ตีโคลัมเบียนา ทางใต้ จะเลี้ยวไปทางตะวันออกเพื่อผ่านเข้าไปในเพนซิลเวเนีย^{[ 27 ]}

โดยเฉลี่ยแล้ว ชั้นหินดินดานเบดฟอร์ดในโอไฮโอมีความหนา85 ฟุต (26 ม.) ^{[ 11 ]}ถึง95 ฟุต (29 ม.) ^{[ 5 ]}ซึ่งมีความหนาสูงสุด^{[ 11 ]}ระหว่างเขต ฮู รอน และลอว์เรนซ์ ^{[ 11 ]}ชั้นหินดินดานมีความหนาประมาณ150 ฟุต (46 ม.)ตามแนวสันกลางระหว่างเขตลอเรนและลิกกิ้งในโอไฮโอตอนเหนือ ความหนาของชั้นหินดินดานเบดฟอร์ดไม่สม่ำเสมอเนื่องจากการกัดเซาะก่อนการสะสมของหินทรายเบเรีย และเนื่องจากการกัดเซาะจากธารน้ำแข็งและลำธารเมื่อไม่นานมานี้ ชั้นหินดินดานเบดฟอร์ดบางลงไปทางใต้ ใกล้กับโคลัมบัสในโอไฮโอตอนกลางมี ความหนา 95 ฟุต (29 ม.)และ85 ฟุต (26 ม.)ใกล้กับชิลลิโค เธซึ่งอยู่ห่าง ไปทางใต้45 ไมล์ (72 กม.) ^{[ 28 ]}มันยังบางลงไปทางตะวันออกด้วย โดยมีความหนา85 ฟุต (26 ม.)ใกล้กับเบดฟอร์ดและ45 ฟุต (14 ม.)ในเขตแอชทาบูลา ทางตะวันตกเฉียง ใต้^{[ 6 ]}        

หินดินดานเบดฟอร์ดสามารถพบได้ทั่วเคาน์ตีคูยาโฮกา เลคและจีโอกาในหน้าผาใต้หินทรายเบเรีย การพบหินดินดานเบดฟอร์ดมีน้อยกว่ามากในเคาน์ตีโลเรน (ทางตะวันตกของเคาน์ตีคูยาโฮกา) หินดินดานเบดฟอร์ดปรากฏเฉพาะในหุบเขาลึก (เช่น หุบเขาของแม่น้ำและลำธารขนาดใหญ่) หินดินดานสีแดงผุพังอย่างรวดเร็วกลายเป็นโคลนสีแดงเหนียว แม้แต่หินดินดานเหล่านี้ก็มักจะถูกปกคลุมด้วยดิน ทางใต้ของเคาน์ตีที่ติดกับทะเลสาบอีรี หินดินดานมักจะถูกปกคลุมด้วยตะกอนธารน้ำแข็ง อาจพบหินดินดานเบดฟอร์ดได้บ้างตามลำธารที่ไหลลงใต้ไปยังแม่น้ำโอไฮโอ โดยเฉพาะที่บิ๊กวอลนัทครีก^{[ 7 ]}

มิชิแกน

ในรัฐมิชิแกน พบหินดินดานเบดฟอร์ดทางตะวันออกเฉียงใต้ตามแนวชายฝั่งทะเลสาบอีรีและทะเลสาบเซนต์แคลร์ตามแนวชายฝั่งทะเลสาบฮูรอนทางเหนือของอ่าวซากินอว์ ตามแนวชายฝั่งทางใต้ของช่องแคบแม็กคินาค ทางเหนือของ เส้นละติจูด 44 องศาตามแนวชายฝั่งทะเลสาบมิชิแกนและในมุมตะวันตกเฉียงใต้สุดของรัฐ^{[ 29 ]}หินดินดานเบดฟอร์ดถูกค้นพบครั้งแรกในรัฐมิชิแกนในปี พ.ศ. 2419 ในส่วนตะวันออกเฉียงใต้ของรัฐ^{[ 17 ]}บางแหล่งข้อมูลกล่าวว่าหินดินดานมีความหนา50 ถึง 100 ฟุต (15 ถึง 30 เมตร) ^{[ 15 ]}ในขณะที่แหล่งข้อมูลอื่นกล่าวว่าโดยทั่วไปมีความหนา ประมาณ 60 ฟุต (18 เมตร) ^{[ 14 ]}มีความหนาเกือบ250 ฟุต (76 เมตร)ในบริเวณThe Thumbของรัฐมิชิแกน^{[ 15 ]}และมีความหนาประมาณ65 ฟุต (20 เมตร)ในรัฐมิชิแกนตะวันออกเฉียงใต้^{[ 24 ] [ e ]}หินดินดานเบดฟอร์ดมีเนื้อละเอียดขึ้น^{[ 15 ]}และบางลงจากทะเลสาบอีรี/ทะเลสาบเซนต์แคลร์ไปทางทิศตะวันตก^{[ 30 ]}ค่อยๆ จางหายไปจนเกือบหมดสิ้นใกล้กับใจกลางแอ่งมิชิแกนและรวมเข้ากับส่วนบนของหินดินดานเอลส์เวิร์ธ [ ^{24 ] ใน}มิชิแกนตอนกลางตอนใต้ หินดินดานเบดฟอร์ดค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นและสลับชั้นกับหินดินดานแอนทริม^{[ 31 ]}    

ไม่มีแหล่งหินโผล่ของ Bedford Shale ที่รู้จักในมิชิแกน^{[ 30 ]}เนื่องจากหินดังกล่าวและหินที่อยู่เหนือมันถูกปกคลุมด้วยตะกอนธารน้ำแข็งในยุคไพลสโต ซีน^{[ 24 ]}

หินดินดานเบดฟอร์ดเป็นชั้นฐานของกลุ่มเวเวอร์ลีย์ซึ่ง (เรียงตามลำดับจากล่างขึ้นบน) ประกอบด้วยหินดินดานเบดฟอร์ด หินทราย เบเรี ยหินดินดานซันบิวรี ชั้นหินคูยาโฮกาชั้นหินโลแกนและหินปูนแม็กซ์วิลล์^{[ 44 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ชั้นหินดินดานเบดฟอร์ดในโอไฮโอจะอยู่ใต้ชั้นหินดินดานคลีฟแลนด์ตลอดส่วนใหญ่ของโอไฮโอ^{[ 45 ]}แม้ว่าจะอยู่ใต้ชั้นหินดินดานชากรีนทางตะวันออก ก็ตาม ^{[ 46 ]}ขอบเขตกับชั้นหินดินดานคลีฟแลนด์มักจะชัดเจน^{[ 46 ]}อย่างไรก็ตาม บางครั้งอาจพบเขตเปลี่ยนผ่านที่มีความหนาตั้งแต่ไม่กี่นิ้วถึง4.2 ฟุต (1.3 เมตร)เขตเปลี่ยนผ่านนี้หายไปตามแนวขอบด้านตะวันตกส่วนใหญ่ของหินดินดานเบดฟอร์ดสีแดงในโอไฮโอตอนเหนือ และมีเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่พบเส้นหินดินดานสีดำบาง ๆ ในส่วนฐานของเบดฟอร์ด^{[ 47 ]}เหนือชั้นเปลี่ยนผ่าน มักจะมีหินดินดานสีเทาหนาประมาณ15 ฟุต (4.6 เมตร)ซึ่งแสดงถึงส่วนฐานของหินดินดานเบดฟอร์ด หินดินดานสีเทานี้มีความหนาขึ้นอย่างมากทางตะวันออกของแม่น้ำคูยาโฮกา และทางใต้เมื่อหินดินดานสีแดงบางลง^{[ 10 ]}เป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกำหนดขอบเขตด้วยสายตาของ Chagrin Shale เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันทางธรณีวิทยากับ Bedford ในเขต Ashtabula และTrumbull ทางตะวันออก Bedford วางทับอยู่บน Cussewago Sandstone ^{[ 48 ]}  

โดยทั่วไปแล้วหินดินดานเบดฟอร์ดจะถูกทับซ้อนด้วยหินทรายเบเรียทั่วทั้งรัฐโอไฮโอ^{[ 49 ]}รอยต่อระหว่างทั้งสองนั้นโดยทั่วไปชัดเจนแต่ไม่สม่ำเสมออย่างมาก ^{[ 50 ]}การกัดเซาะก่อนยุคเบเรียและยุคเบเรียได้กัดเซาะหินดินดานเบดฟอร์ดสีแดงในโอไฮโอตอนเหนือไปเป็นจำนวนมาก^{[ 8 ]}ตัวอย่างเช่น ใกล้กับเบเรีย รัฐโอไฮโอมี ร่องลึก 85 ฟุต (26 เมตร)กัดเซาะลงไปในหินดินดานเบดฟอร์ด ทรายได้ถมร่องเหล่านี้และกลายเป็นหินทรายเบเรีย^{[ 49 ]}ทางตะวันตกเฉียงใต้ ในเขตฮูรอน ร่องเหล่านี้กัดเซาะลงไปถึงหินดินดานคลีฟแลนด์ ตามแนวชายแดนด้านตะวันออกของรัฐโอไฮโอ ในเขตโคลัมเบียนา มาโฮนิง และทรุมบูล การกัดเซาะได้กำจัดหินดินดานเบดฟอร์ดออกไปเกือบทั้งหมด ร่องการกัดเซาะเริ่มลดลงเมื่อเข้าใกล้โอไฮโอตอนกลางทางใต้ ใกล้กับโคลัมบัส ร่องเหล่านี้มีความลึกเพียงประมาณ5 ฟุต (1.5 เมตร)และหายไปทางใต้ของลิโทโพลิส (ซึ่งอยู่ห่างจากโคลัมบัสไปทางตะวันออกเฉียงใต้7 ไมล์ (11 กิโลเมตร) ) ^{[ 51 ]}ในโอไฮโอตอนใต้ แม่น้ำเบดฟอร์ดและเบเรียค่อยๆ ไหลเข้าหากันจนไม่สามารถแยกขอบเขตระหว่างกันได้ด้วยสายตา^{[ 52 ]}   

โดยทั่วไปแล้ว Bedford Shale ในรัฐมิชิแกนจะถูกปกคลุมด้วย Berea Sandstone ส่วนบนของ Bedford ในรัฐนี้มีลักษณะเป็นตะกอนและทราย^{[ 24 ]}ทำให้ขอบเขตระหว่าง Bedford กับ Berea Sandstone แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุด้วยสายตาอย่างไรก็ตาม อาจกำหนดขอบเขตได้โดย การบันทึกรังสีแกมมา^{[ 17 ]}ในรัฐมิชิแกนตะวันออก Bedford Shale จะทับซ้อนกับ Antrim Shale ^{[ 30 ] [ 24 ]}เมื่อเข้าใกล้ใจกลางของแอ่งมิชิแกน Bedford จะทับซ้อนกับ Ellsworth Shale ขอบเขตระหว่างทั้งสองจะระบุได้ยากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเดินทางไปทางทิศตะวันตก เนื่องจาก Bedford จะรวมเข้ากับEllsworth Shale ส่วนบน 97 ฟุต (30 เมตร) ^{[ 30 ]} 

ในบริเวณใกล้เคียงกับเออร์ไวน์ (มิชิแกน) หินดินดานสีดำของซันเบอรีสัมผัสกับหินดินดานสีดำของโอไฮโออันเป็นผลมาจากการแยกชั้นของเบเรียและเบดฟอร์ด ^{[ 42 ]}

โดยทั่วไป^{[ 18 ]}หินดินดานเบดฟอร์ดในรัฐเคนตักกี้มีหินดินดานโอไฮโอรองรับอยู่^{[ 33 ]}และมีหินทรายเบเรียทับอยู่^{[ 53 ]}ขอบเขตบนและล่างของหินดินดานเบดฟอร์ดมักจะคมชัดในรัฐนี้ แต่มีความซับซ้อนเนื่องจากการเสียรูป อย่างรุนแรง ^{[ 54 ]}ในพื้นที่ส่วนใหญ่ทางตะวันออกของรัฐเคนตักกี้[ ^{18 ] หินดินดาน}เบดฟอร์ดและหินทรายเบเรียจะเชื่อมต่อกัน (ประสานกัน) ^{[ 38 ]}ใกล้กับเมืองแวนซ์เบิร์กส่วนบนสุด40 ฟุต (12 เมตร)ของหินดินดานเบดฟอร์ดเป็นหินดินดานเนื้อละเอียดที่อยู่ระหว่างหินทรายแป้งเบดฟอร์ดและหินทรายแป้งเบเรีย เพียง4 ไมล์ (6.4 กิโลเมตร)ไปทางตะวันออกใกล้กับเมืองแกรริสัน หินดินดานเบดฟ อร์ดเกือบทั้งหมดเป็นหินทรายแป้ง เพียง18 ไมล์ (29 กิโลเมตร)ไปทางใต้ ใกล้กับเมืองปีเตอร์สวิลล์หินดินดานเบดฟอร์ดแทบไม่มีชั้นหินทรายแป้งเลย มีชั้นหินทรายแป้งบางๆ เพียงไม่กี่ชั้น และชั้นหินเบดฟอร์ดค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นชั้นหินเบเรียอย่างแทบมองไม่เห็น ซึ่งทั้งสองชั้นประกอบด้วยหินดินเหนียวสีเทาอมฟ้าถึงสีเทา และหินดินเหนียวปนทรายสีเทา ในเคาน์ตีลูอิสตอนใต้ ไม่มีหินทรายแป้งเบดฟอร์ด ส่วนบนของชั้นหินเบดฟอร์ดเป็นหินดินเหนียวสีเทาอมฟ้าที่อ่อนนุ่มอย่างเห็นได้ชัด^{[ 7 ]}ใกล้กับโอลิมเปียในเคาน์ตีบาธ ไม่พบหินทรายเบเรีย และหินดินดานซันบิวรีทับซ้อนอยู่บนชั้นหินเบดฟอร์ด^{[ 35 ]}ในขณะที่ใกล้กับเออร์ไวน์ในเคาน์ตีเอสติลทางใต้ ทั้งชั้นหินเบเรียและเบดฟอร์ดหายไป และหินดินดานซันบิวรีทับซ้อนอยู่บนหินดินดานโอไฮโอ^{[ 6 ]}   

ยกเว้นชั้นล่างสุด หินดินดานเบดฟอร์ดส่วนใหญ่ ไม่มี ฟอสซิลในภาคกลางและภาคกลางตอนเหนือของโอไฮโอ หินดินดานเบดฟอร์ดมีฟอสซิลจำนวนมากในส่วนล่างสุดไม่กี่ฟุตแรก ซึ่งรวมถึงแบรคิโอพอด เช่นLingula , OrbiculoideaและSyringothyris bedfordensisขนาดใหญ่ หอยโดยเฉพาะหอยสองฝา^{[ 55 ]}และปลาในยุคดีโวเนียน^{[ 45 ]}ทางใต้ของเทศมณฑลรอสส์ หินทรายแป้งส่วนใหญ่ในหินดินดานเบดฟอร์ดแสดงให้เห็นฟูคอยด์ (ร่องรอยของFucales ซึ่งเป็น สาหร่ายทะเลชายฝั่ง ทั่วไป) ^{[ 8 ]}

ชั้นฐาน1 ถึง 5 ฟุต (0.30 ถึง 1.52 เมตร)ของหินดินดานเบดฟอร์ดในมิชิแกนมีฟอสซิลจำนวนมากของยุคฟาเมนเนียน^{[ 56 ]}นอกจากนี้ยังพบก๊าซธรรมชาติในปริมาณเล็กน้อย จากหินดินดานด้วย ^{[ 15 ]} 

ในรัฐเคนตักกี้ เขตเปลี่ยนผ่านที่มีความหนาตั้งแต่ไม่กี่นิ้วถึง4.2 ฟุต (1.3 เมตร)ปรากฏให้เห็นเป็นครั้งคราวในฐานะชั้นฐานของหินดินดานเบดฟอร์ดในรัฐเคนตักกี้ พบฟอสซิลสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ส่วนบนของเขตเปลี่ยนผ่านนี้ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของรัฐเคนตักกี้^{[ 45 ]} 

แม้ว่าจะมีรายงานที่ขัดแย้งกันในอดีต แต่หลักฐานล่าสุดระบุว่าหินนี้ถูกวางตัวลงในช่วงปลายของ ยุค เฟเมนเนียนในยุคดีโวเนียน ทำให้หินนี้มีอายุประมาณ 365 ถึง 358.9 ล้านปี อายุของหินดินดานเบดฟอร์ดได้รับการตีความที่แตกต่างกันอย่างมากตลอดเวลา นักธรณีวิทยาบางคนระบุว่ามันอยู่ในยุคดีโวเนียนตอนบนเท่านั้น^{[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]}ในขณะที่คนอื่นๆ สรุปว่ามันอยู่ในยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนล่างเท่านั้น^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]}และบางคนก็ระบุขอบเขตระหว่างยุคดีโวเนียนและคาร์บอนิเฟอรัสไว้ที่ฐานของหินดินดานเบดฟอร์ดเพียงไม่กี่นิ้วหรือฟุต^{[ 63 ] [ 64 ] [ 17 ] [ 65 ] [ 56 ]}ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา หินนี้เริ่มถูกวางตัวลงเมื่อ 360 ล้านปีก่อน^{[ 66 ]}หรือ 365 ล้านปีก่อน^{[ 67 ]}และเสร็จสิ้นการวางตัวเมื่อสิ้นสุดยุค Famennian เมื่อ 358.9 ล้านปีก่อน^{[ 68 ] [ g ]}

ในการทบทวนวรรณกรรมในปี 1991 นักธรณีวิทยา Raymond C. Gutschick และ Charles A. Sandberg ชี้ให้เห็นว่า Bedford Shale ถูกกำหนดให้อยู่ในช่วงปลายยุคดีโวเนียนอย่างถูกต้อง คณะทำงานขอบเขตยุคดีโวเนียน-คาร์บอนิเฟอรัสปี 1975 ของสหภาพวิทยาศาสตร์ธรณีวิทยาระหว่างประเทศได้ทำการศึกษา ฟอสซิล brachiopod , conodontและสปอร์ใน Bedford Shale และ Berea Sandstone อย่างกว้างขวาง และไม่พบหลักฐานของconodont ยุค Mississippian ตอนล่างในหินทั้งสองชนิด ^{[ 70 ]}คำจำกัดความของยุคดีโวเนียนของอเมริกาได้รับการปรับให้ตรงกับคำจำกัดความที่ใช้ในยุโรปอยู่แล้ว ซึ่งนำไปสู่การวางหินทั้งสองชนิดไว้ในยุค Famennian ของยุคดีโวเนียนตอนบน^{[ 71 ]}

หินดินดานเบดฟอร์ด (Bedford Shale) เกิดจากการสะสมตัวของดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ หลายแห่ง ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ แห่งหนึ่งก่อให้เกิดชั้นหินนี้ขึ้นใน คาบสมุทรธัมบ์ ( Thumb Peninsula) ของรัฐมิชิแกน ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดเล็กหลายแห่งได้สะสมหินดินดานเบดฟอร์ดในรัฐเคนตักกี้ และดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดใหญ่เป็นพิเศษที่รู้จักกันในชื่อ ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเบดฟอร์ดแดง (Red Bedford Delta) ได้สะสมหินดินดานสีแดงรูปทรงลิ่มไว้ในตอนกลางของรัฐโอไฮโอ

สภาพอากาศในช่วงปลายยุคฟาเมนเนียนค่อนข้างอบอุ่น และมีพืชพรรณขึ้นมากมายตามลำธารและแม่น้ำ มีปริมาณน้ำฝนมาก และมรสุมพัดผ่านพื้นที่จากทิศตะวันตกไปทางทิศตะวันออก^{[ 16 ]}

ในช่วง Famennian ของยุค Devonian ตอนปลายมหาสมุทร Rheicครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของรัฐเคนตักกี้ มิชิแกน และโอไฮโอในสหรัฐอเมริกาในปัจจุบัน^{[ 72 ]}ทะเลนี้ขุ่นมากและกลายเป็นสภาพไร้ออกซิเจน (มีออกซิเจนน้อย) ในช่วงเหตุการณ์ Hangenbergซึ่งเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ทั่วโลกที่บ่งบอกถึงจุดสิ้นสุดของยุค Devonian และทำให้เกิดการสะสมของตะกอนจากการกัดเซาะและสารอินทรีย์จำนวนมากในทะเล^{[ 73 ]}หลังจากเหตุการณ์ Hangenberg สิ้นสุดลง น้ำในมหาสมุทร Rheic ก็เริ่มใสขึ้นและมีออกซิเจนอีกครั้ง การสิ้นสุดของเหตุการณ์ Hangenberg ตรงกับการสิ้นสุดของการเกิดเทือกเขา Acadianซึ่งเป็นช่วงเวลาที่มีการสร้างภูเขาอย่างมากที่เริ่มต้นในยุค Devonian ตอนกลางและสร้างเทือกเขา Acadian ซึ่งครอบคลุม พื้นที่ Mid-Atlantic , New EnglandและCanadian Maritimes ^{[ 74 ]}เมื่อระดับน้ำทะเลลดลงโล่แคนาดาและเทือกเขา Acadian ก็เริ่มถูกกัดเซาะ วัสดุจากพื้นที่เหล่านี้ก่อให้เกิดดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำที่ไหลลงใต้และตะวันตกสู่ทะเล ทำให้เกิดหินดินดานเบดฟอร์ดและหินทรายเบเรีย^{[ 74 ] [ h ]}

อ่าวโอไฮโอของมหาสมุทรไรอิกครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของรัฐเคนตักกี้ มิชิแกน โอไฮโอ และทางตะวันตกของรัฐเพนซิลเวเนีย เวอร์จิเนีย และเวสต์เวอร์จิเนีย^{[ 23 ]}ในช่วงเริ่มต้นของช่วงเวลาที่หินดินดานเบดฟอร์ดเริ่มก่อตัว น้ำขุ่นในอ่าวเริ่มใสขึ้น พื้นดินที่อยู่ติดกับทางเหนือและตะวันออกสูงขึ้น ทำให้มีวัสดุตะกอนที่หยาบกว่า กระแสน้ำที่แรงขึ้นกวนโคลนขึ้นมาผสมกับตะกอนหยาบและกลายเป็นส่วนฐานของหินดินดานเบดฟอร์ด กระแสน้ำที่แรงขึ้นทำให้มีออกซิเจนในน้ำ และหอยขนาดเล็กและปลาต่าง ๆ ก็กลับมาอาศัยอยู่ในอ่าวอีกครั้ง ปริมาณตะกอนที่ไหลลงสู่อ่าวมากขึ้นทำให้สภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมต่อสิ่งมีชีวิตอีกต่อไป^{[ 77 ] [ 78 ]}ระดับน้ำทะเลตื้นขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงระดับความลึกสูงสุดเมื่อหินดินดานเบดฟอร์ดถูกสะสมไปประมาณครึ่งหนึ่ง ระดับน้ำทะเลขึ้นและลงซ้ำแล้วซ้ำเล่าในขณะที่หินดินดานเบดฟอร์ดส่วนที่เหลือถูกสะสม^{[ 23 ] [ i ]}

แม่น้ำออนแทรีโอโบราณน่าจะไหลลงสู่ทะเลโอไฮโอบริเวณเคาน์ตีโลเรน^{[ 80 ]}ทำให้เกิดตะกอนสีแดงซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากทางตะวันออกของแผ่นดินแคนาดา^{[ 81 ] [ 82 ]}ทำให้เกิดดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเรดเบดฟอร์ด ซึ่งสะสมตะกอนที่กลายเป็นหินดินดานเบดฟอร์ดสีแดงในโอไฮโอตอนกลางและตะวันออกเฉียงเหนือ^{[ 23 ]}เมื่อเวลาผ่านไป ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเรดเบดฟอร์ดได้ขยายไปทางใต้ประมาณ210 ไมล์ (340 กม.)เข้าสู่ทะเลโอไฮโอ^{[ 78 ]}เกือบจะแบ่งทะเลออก เป็นสองส่วน ^{[ 23 ]}ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำก่อนการกัดเซาะมีความกว้างประมาณ75 ไมล์ (121 กม.)ที่ปลายด้านเหนือ กว้าง 60 ไมล์ (97 กม.)ตรงกลาง และกว้างประมาณ20 ไมล์ (32 กม.)ที่ปลายด้านใต้ มีสองแฉก แต่ละแฉกกว้างประมาณ5 ถึง 6 ไมล์ (8.0 ถึง 9.7 กม.)ยื่นออกมาจากปลายด้านใต้^{[ 78 ]}ร่องรอยคลื่นกระเพื่อมในหินทรายแป้งของส่วนฐานสีเทาของหินดินดานเบดฟอร์ดแสดงให้เห็นว่าตะกอนนี้ถูกสะสมอยู่ใต้น้ำ^{[ 83 ] [ j ]}ร่องรอยคลื่นกระเพื่อมเหล่านี้ไม่มีอยู่ในหินดินดานเบดฟอร์ดสีแดง ซึ่งบ่งชี้ว่ามันถูกสะสมอยู่บนบกนอกจากนี้ยังมีระบบทางน้ำโบราณที่คดเคี้ยวและแตกแขนงเป็นสายยาวประมาณ100 ไมล์ (160 กม.)ใน เขต แอชแลนด์โฮล์มส์และน็อกซ์ ซึ่งบ่งชี้ว่าเครือข่ายสาขาของแม่น้ำพยายามที่จะไปถึงทะเล^{[ 84 ]}      

ส่วนโค้งซินซินเนติและสาขาของมัน ได้แก่ ส่วนโค้งฟินด์เลย์และส่วนโค้งแคนคาคีอาจป้องกันไม่ให้ตะกอนสีแดงไปถึงทางทิศตะวันตก^{[ 79 ]}ส่วนโค้งหินขนาดใหญ่นี้ ซึ่งทอดยาวจากทางตะวันตกของรัฐอะลาบามาและทางเหนือของรัฐมิสซิสซิปปีไปทางตะวันออกเฉียงเหนือถึงตอนกลางของรัฐโอไฮโอตอนเหนือ น่าจะเป็นเกาะที่ราบต่ำใกล้กับเมืองซินซินเนติ รัฐโอไฮโอเมื่อหินดินดานเบดฟอร์ดเริ่มก่อตัวขึ้นเป็นครั้งแรก มันไม่เพียงแต่ยกตัวขึ้นในช่วงหลายล้านปีต่อมาเท่านั้น แต่ยังสะสมตะกอนเข้าไปด้วย ซึ่งอาจขยายไปเกือบถึงชายฝั่งทางเหนือของอ่าวโอไฮโอ^{[ 85 ]}

แม่น้ำ Gay-Fink โบราณ แม่น้ำ Cabin Creek และแม่น้ำ Virginia-Carolinas ยังก่อให้เกิดดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดใหญ่ในส่วนตะวันออกของอ่าวโอไฮโอ ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดตะกอนสีเทาในหินดินดานเบดฟอร์ด^{[ 80 ]}จากพื้นที่ซึ่งปัจจุบันคือรัฐเวอร์จิเนียรัฐนอร์ทแคโรไลนาและรัฐเซาท์แคโรไลนา^{[ 23} ] ^{พื้นที่}มากถึงหนึ่งในห้าของพื้นที่ทั้งหมดของหินดินดานเบดฟอร์ดถูกสร้างขึ้นจากดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเหล่านี้^{[ 86 ]}

สันดอนทรายจำนวนหนึ่งซึ่งรวมเรียกว่า Channel Sands ^{[ 87 ]}มีอยู่ทั้งสองด้านของสิ่งที่ต่อมากลายเป็น Red Bedford Delta ^{[ 79 ]}แนวสันดอนทรายที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอเหล่านี้ยังคงมีอยู่ภายใน Bedford Shale แนวสันดอนทรายแคบๆ คดเคี้ยว และแตกแขนงเช่นนี้ มีอยู่ใน แนวเส้น ยาว 40 ไมล์ (64 กม.)จากRichland Countyทางใต้ไปยังHocking Countyแนวสันดอนทรายขนาดเล็กกว่ามีอยู่ในAmes Townshipใน Athens County, Reading TownshipในPerry Countyและอีกหลายแห่ง แนวสันดอนทรายเหล่านี้ทั้งหมดอยู่ใต้หินดินดานสีแดง ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันถูกวางตัวลงในช่วงต้นของประวัติการสะสมตัวของ Bedford Shale ^{[ 88 ]} 

มีการก่อตัว ของหินทรายแป้งขนาดใหญ่สองก้อนในระหว่างการสะสมตัวของหินดินดานเบดฟอร์ด ได้แก่ ซากามอร์ทางเหนือและยูคลิดทางใต้^{[ 5 ]}ซากามอร์ซึ่งมีความหนาสูงสุด20 ฟุต (6.1 เมตร)พบในลำธารซากามอร์ทางตะวันออกเฉียงใต้ของเคาน์ตีคูยาโฮกา และอยู่ในส่วนล่างหนึ่งในสามของหินดินดานเบดฟอร์ด^{[ 6 ]}ยูคลิดซึ่งมีความหนาสูงสุด30 ฟุต (9.1 เมตร)ทอดยาวจากอินดิเพนเดนซ์ รัฐโอไฮโอไปทางตะวันออกเฉียงเหนือถึงวิลโลบี รัฐโอไฮโอและเป็นส่วนหนึ่งของชั้นฐานสุดของหินดินดานเบดฟอร์ด^{[ 89 ]}  

เลนส์หินทรายขนาดใหญ่มากคือ Second Berea ตั้งอยู่ในเขต Athens, Gallia , Meigs, Morganและ Muskingum กลุ่มหินทรายนี้มี ความยาว 80 ไมล์ (130 กม.)และ กว้าง 6 ถึง 10 ไมล์ (9.7 ถึง 16.1 กม.)เดิมทีรู้จักกันในชื่อ "stray gas sand" ซึ่งเดิมทีเป็นสันดอนทรายขนาดใหญ่ทางตะวันออกของบริเวณที่ต่อมากลายเป็น Red Bedford Delta มีอายุเทียบเท่ากับหินตะกอน Euclid หินดินดาน Bedford สีเทาหนาประมาณ30 ฟุต (9.1 ม.)ทับซ้อนอยู่บน Second Berea ^{[ 90 ]}   

เช่นเดียวกับในรัฐอื่นๆ หินดินดานเบดฟอร์ดในมิชิแกนถูกสะสมโดยดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ^{[ 17 ] [ 14 ]}วัสดุตะกอนหยาบ^{[ 14 ]}ที่กัดเซาะจากแผ่นดินแคนาดา^{[ 17 ]}ถูกพัดพาโดยระบบแม่น้ำออนแทรีโอโบราณไปทางใต้สู่แอ่งมิชิแกนของมหาสมุทรไรอิก ที่นั่น ตะกอนถูกสะสมไปทางใต้และตะวันตกโดยดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำธัมบ์ ซึ่งเป็นดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดใหญ่ที่ในขณะนั้นปกคลุมบริเวณธัมบ์ของมิชิแกน^{[ 15 ]}มีหลักฐานที่ดีที่บ่งชี้ว่าหินดินดานเบดฟอร์ดในมิชิแกนไม่ได้ถูกสะสมในเวลาเดียวกันกับหินดินดานเบดฟอร์ดสีแดงในโอไฮโอ และน่าจะเกิดขึ้นหลังจากนั้นไม่นาน^{[ 91 ]}แม้ว่าแอ่งมิชิแกนและแอ่งแอปปาเลเชียนจะเชื่อมต่อกัน แต่การยกตัวทางธรณีวิทยา ในภายหลัง ได้สร้างซุ้มประตูฟินด์เลย์ขึ้น^{[ 92 ]}เมื่อหินที่อายุน้อยกว่าบนยอดซุ้มประตูถูกกัดเซาะ ช่องว่าง ขนาด 50 ไมล์ (80 กม.)จึงถูกสร้างขึ้นระหว่างหินดินดานเบดฟอร์ดของโอไฮโอและหินดินดานเบดฟอร์ดของมิชิแกน^{[ 56 ]} 

เช่นเดียวกับในรัฐอื่นๆ หินดินดานเบดฟอร์ดในรัฐเคนตักกี้เกิดจากดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ^{[ 33 ]}หินดินดานแสดงลักษณะการวางตัวแบบเฉียงและช่องทางการกัดเซาะที่เต็มไปด้วยหินทรายเบเรีย ซึ่งทั้งสองอย่างนี้บ่งชี้ว่าทะเลไรค์นั้นตื้น^{[ 93 ]}แม่น้ำโบราณสามสาย ได้แก่ เกย์-ฟิงค์ แคบินครีก และเวอร์จิเนีย-แคโรไลนา น่าจะสะสมตะกอนส่วนใหญ่^{[ 80 ]}ซึ่งประกอบด้วย หิน ผุพังและสารอินทรีย์จากเทือกเขาอะคาเดียนที่ไหลไปทางทิศตะวันตกและทิศใต้^{[ 33 ]}ลงสู่ทะเลตื้นที่ปกคลุมแอ่งแอปปาเลเชียน^{[ 94 ]}หลักฐานการไหลของน้ำไปทางทิศตะวันตกและทิศตะวันตกเฉียงใต้มาจากช่องทางที่ถูกกัดเซาะในหินดินดานและเต็มไปด้วยหินทราย ร่องเหล่านี้ขยายไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ซึ่งบ่งชี้ทิศทางการไหลของน้ำร่องรอยคลื่นในหินดินดานเบดฟอร์ดในรัฐเคนตักกี้ก่อตัวเป็นแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ซึ่งบ่งชี้ถึงลมที่พัดมาจากทิศตะวันออกเฉียงเหนืออย่างต่อเนื่อง^{[ 21 ]}

ชนพื้นเมืองอเมริกันใช้หินดินดานเบดฟอร์ดที่ผุกร่อนอย่างหนักเพื่อเอาเม็ดสีแดงของมัน พ่อค้าชาวฝรั่งเศสในยุคอาณานิคมตั้งชื่อแม่น้ำเวอร์มิลเลียนตามหินดินดานสีแดงของเบดฟอร์ด^{[ 95 ]} หินดินดานเบดฟอร์ดที่ผุ กร่อนยังถูกนำมาใช้ในช่วงปี 1800 และต้นปี 1900 เพื่อทำอิฐสำหรับตกแต่ง (อิฐที่ใช้บนพื้นผิวภายนอกเพื่อให้ดูสะอาดตา) และกระเบื้อง^{[ 96 ]}