Năm 1787, James Hutton đã lưu ý đến cái mà ngày nay được biết đến như là bất chỉnh hợp Hutton tại Inchbonny, Jedburgh, và vào đầu năm 1788, ông cùng John Playfair đến bờ biển Berwickshire và tìm thấy nhiều ví dụ về phân tập này trong các thung lũng Tower và Pease Burns gần Cockburnspath.[15] Sau đó, họ đi thuyền từ Dunglass Burn về phía đông dọc theo bờ biển cùng với nhà địa chất học James Hall xứ Dunglass và tại mũi Siccar đã tìm thấy cái mà Hutton gọi là "một bức tranh tuyệt đẹp về nơi tiếp giáp được biển rửa sạch",[16] nơi sa thạch đỏ cổ 345 triệu năm tuổi che phủ greywacke Silur 425 triệu năm tuổi.[2][17]

Vào đầu thế kỷ 19, cổ sinh vật học của thành hệ đã được nghiên cứu chuyên sâu bởi Hugh Miller, Henry Thomas De la Beche, Roderick Murchison và Adam Sedgwick. Diễn giải của Sedgwick đặt nó trong kỷ Devon: ông là người đã đặt tên cho kỷ này. Thuật ngữ 'Sa thạch đỏ cổ' ban đầu được sử dụng vào năm 1821 bởi nhà tự nhiên học và nhà khoáng vật học người Scotland Robert Jameson để chỉ những lớp đá đỏ nằm dưới 'Núi đá vôi', tức là đá vôi kỷ Than đá. Vào thời gian đó, chúng được cho là phiên bản Anh của Rotliegend của Đức, trên thực tế là ở kỷ Permi.[1] Nhiều trong số các tranh luận ban đầu của khoa học địa tầng là về sa thạch đỏ cổ.

Trong các công trình địa chất cũ có trước các lý thuyết về kiến tạo mảng, thành hệ Catskill Delta của Hoa Kỳ đôi khi cũng được nói tới như là một phần của sa thạch đỏ cổ. Ngày nay, người ta nhận ra rằng cả hai không liên tục về địa tầng nhưng rất giống nhau do được hình thành gần như cùng lúc bởi các quá trình tương tự.