La formazione delle Marne a Fucoidi è costituita principalmente da marne e argille marnose varicolori e, subordinatamente, da calcari e calcari marnosi. Lo spessore è di 80 m. I livelli di argille nere (black shales) sono molto frequenti e sono modulati ciclicamente nei membri in cui predomina il colore grigio-verde e marrone.

Diversi livelli ad argilliti nere riportati nella figura sono presenti in tutto il bacino umbro-marchigiano e sono correlabili con episodi anossici coevi riconoscibili in altre aree della Tetide e nell'Oceano Atlantico. Le Marne a Fucoidi mostrano una spettacolare ritmicità espressa da evidenti variazioni cromatiche e da fluttuazioni nel contenuto di carbonati con alternanze di strati calcarei e strati argilloso-marnosi o di strati laminati scuri ricchi in carbonio organico ed altri più chiari intensamente bioturbati. Queste alternanze suggeriscono periodiche fluttuazioni di apporti carbonatici legati a variazioni cicliche nella produzione e nel chimismo dell' acqua. Calcoli effettuati sulla periodicità dei ritmi indicano valori che cadono in una fascia compresa fra i 10.000 e i 400.000 anni, suggerendo un collegamento con i cicli climatici previsti dalla teoria di Milankovich. Le Marne a Fucoidi contengono sei membri distinti in base alle variazioni litologiche e cromatiche e che presentano ampia correlabilità regionale. Dal basso verso l'alto si riconoscono:

1. membro "selcifero verdastro" con alla base il Livello Selli che rappresenta un marker regionale;
2. membro "marnoso rosso inferiore" con al tetto il Livello 113;
3. membro "argilloso marrone" dove sono frequenti sottili livelli a black shales;
4. membro "marnoso verde" con frequenti livelli a black shales e tra questi nella parte inferiore il Livello Urbino;
5. membro "marnoso rosso superiore";
6. membro "marnoso-calcareo biancastro" con il Livello Amadeus".