Cekungan Bighorn membentuk cekungan struktural geologi yang diisi dengan batuan sedimen sepanjang lebih dari 20.000 kaki (6.100 m) dari usia Kambrium hingga Miosen. Sejak awal abad ke-20 cekungan ini telah menjadi sumber minyak bumi yang signifikan, dan telah menghasilkan lebih dari 1.400.000.000 barel minyak. Reservoir minyak utama adalah Formasi TensleepPennsylvania; Cakrawala minyak bumi penting lainnya adalah Batu Kapur MadisonMississippi, Formasi Fosfor Permian, dan Formasi FrontierKapur.[3]
Strata aluvial Formasi Willwood dan Fort Union di Cekungan Bighorn berisi catatan Maksimum Termal Paleosen-Eosen (PETM) yang terdokumentasi dengan baik.[4] Analisis paleosol di sini menunjukkan bahwa Cekungan Bighorn menjadi lebih gersang selama PETM, dengan siklus basah/kering yang terjadi bersamaan dengan peningkatan kekeringan secara umum.[5] Perubahan lingkungan ini dibarengi dengan perubahan paleoekologi.[6][7]
^Clyde, William C.; Hamzi, Walid; Finarelli, John A.; Wing, Scott L.; Schankler, David; Chew, Amy (2007). "Basin-wide magnetostratigraphic framework for the Bighorn Basin, Wyoming". Geological Society of America Bulletin. 119 (7–8): 848. Bibcode:2007GSAB..119..848C. doi:10.1130/B26104.1.
^Kraus, Mary J.; Riggins, Susan (2007). "Transient drying during the Paleocene–Eocene Thermal Maximum (PETM): Analysis of paleosols in the bighorn basin, Wyoming". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 245 (3–4): 444. Bibcode:2007PPP...245..444K. doi:10.1016/j.palaeo.2006.09.011.
^Gingerich, P.D. (2003). "Mammalian responses to climate change at the Paleocene-Eocene boundary: Polecat Bench record in the northern Bighorn Basin, Wyoming". Dalam Wing, S.L.; Gingerich, P.D.; Schmitz, B.; Thomas, E. Causes and consequences of globally warm climates in the early Paleogene. hlm. 463–478. ISBN978-0-8137-2369-3.