Géologie du Sundgau
 
Le Sundgau est une zone de collines qui s’est développée dans un compartiment tectonique qui a relativement resisté à l’affaissement du Fossé rhénan. Il s’agit par conséquent d’une zone d’incision dans les roches à dominante marneuse de l’Oligocène ; les branches principales du réseau hydrographique, dense, sont constituées par les cours de l’Ill et de la Largue (qui se jette dans l'Ill à la hauteur d'Illfurth), en fonction desquels s’organise le relief. Les altitudes des interfluves s’abaissent du sud au nord, de 500 m aux pieds des chaînons du Jura à 350 m au sud de Mulhouse. Dans le sens est-ouest, les altitudes les plus élevées se trouvent paradoxalement à l’est, au sud de Folgensbourg, loin des Vosges, sur l’interfluve des réseaux de l’Ill et du Rhin, alors qu’au pied des Vosges elles culminent à 400-450 m. On adjoindra au Sundgau géographique la vallée du Rhin entre Bâle et Mulhouse.
Ainsi, on peut y distinguer les unités naturelles suivantes : le Sundgau méridional, septentrional, du pied des Vosges, ainsi que la vallée sundgauvienne du Rhin. Le Sundgau méridional Il se présente comme un plateau où des interfluves aplatis séparent les éléments d’un réseau dense de vallées hiérarchisées. Les branches les plus importantes sont drainées et présentent un fon plat large, alors que les ramifications secondaires ont généralement une forme en baquet et ne sont pas drainées aujourd’hui, ou alors artificiellement. Tous ces caractères sont hérités des périodes froides, surtout de la dernière période glaciaire. Ce n’est qu’à l’abord de la plaine du Rhin que les vallons deviennent plus vigoureux, présentant parfois des mini gorges.
Le Sundgau méridional partage ces caractéristiques morphologiques avec la plupart des plateaux marneux d’Alsace ; son individualité provient des types de formations superficielles. D’une part, les interfluves sont souvent couronnés par des dépôts alluviaux d’origine alpine du début du Quaternaire, trace d’un épisode d’écoulement de l’Aare vers la Bresse ; seuls les composants silicieux subsistent. De l’autre, des dépôts limoneux, issus de loess altérés, décalcifiés et compactés, sont sans doute issus du début du Quaternaire. Ils occupent une grande partie des hauts de versants et des interfluves, couronnant souvent les dépôts alluviaux. Il en résulte des sols à tendance acide, lessivés, à conductivité hydraulique faible, peu favorables aux cultures, qui caractérisent aussi les bas de versants occupés par des dépôts de solifluxion mélangeant marnes et matériel remanié issu des loess altérés et des cailloutis. Le Sundgau septentrional Au nord d’une ligne Altkirch-Waltenheim, le Sundgau septentrional présente des caractéristiques morphologiques analogues à celles du Sundgau méridional, mais les nappes alluviales sommitales sont absentes, et la couverture loessique, qui peut atteindre 30 m d’épaisseur, est du Quaternaire supérieur, donc, sous son faciès classique, calcaire et moyennement poreux. Les sols sont en conséquence plus basiques et plus favorables aux cultures, tant sur les loess couvrant interfluves et versants exposés à l’est et au nord que sur les marnes portant des dépôts de solifluxion souvent épais. Le Sundgau du pied des Vosges A l’est d’une ligne Heimsbrunn– Spechbach-le-Bas puis du cours de la Largue, le Sundgau du pied des Vosges constitue en fait un piémont vosgien. Le soubassement est toujours constitué de marnes oligocènes, la densité des vallées et les caractéristiques sont analogues à celles du reste du Sundgau, la couverture loessique est présente. Mais les différences sont notables :
- il s’agit dans l’ensemble d’un plan incliné du nord-ouest au sud-est depuis les Vosges vers la Largue, selon une pente moyenne de 0,5°, les branches principales du réseau hydrographique étant parallèles et orientées dans le même sens ;
- des nappes alluviales, cette fois d’origine vosgienne, coiffent les interfluves. La nature des sols est localement très variable, selon que ses caractères sont commandés par les cailloutis (ils sont alors acides), ou par les loess et marnes, plus basiques. La Vallée sundgauvienne du Rhin Elle s’étend au pied du coteau, haut d’une cinquantaine de mètres, qui limite à l’est le plateau du Sundgau et qui correspond selon toute vraisemblance à un escarpement de faille relativement récent. D’ouest en est se succèdent :
- la nappe alluviale de la dernière période glaciaire, laquelle au nord, s’épanouira dans la Forêt de la Hardt (située près du Rhin). Ce milieu est très poreux : d’où une assez forte sécheresse édaphique. Les petites rivières descendant le coteau s’infiltre après 2 ou 3 km de cours sans rejoindre le Rhin ;
- des niveaux d’entaille successifs dans cette nappe alluviale correspondant à divers stades d’entaille du Rhin après la dernière période glaciaire. Les cailloutis y sont souvent recouverts de limons d’inondation et la nappe phréatique est plus proche, d’où un milieu plus favorable aux cultures ;
- le lit d’inondation naturel du Rhin, avant sa correction, milieu humide caractérisé par un lacis de chenaux morts. Le Jura alsacien Les géographes et géologues distinguent souvent l’entité géographique du Jura alsacien du reste du Sundgau, du fait de la grande différence morphologique de ces deux unités naturelles du Fossé rhénan. Néanmoins, il convient d’étudier dans cet article le Jura alsacien, terme souvent associé à l’entité culturelle du Sundgau.
La frontière de l’Alsace avec la Suisse ne repose sur aucun fondement d’ordre naturel. La virgation septentrionale de la chaîne de plissement du Jura échancre ainsi l’Alsace du Sud. Elle est caractérisée par une série de chaînons allongés dans le sens ouest-est, de roche calcaire, que déparent des dépressions taillées dans les marnes ; des cours d’eau, tels la Largue ou l’Ill, qui prennent dans ces montagnes la source, rejoignent le Fossé rhénan par un tracé zigzagant ; Ils suivent pour l’essentiel de leur tracé les dépressions marneuses mais gagnent le nord en passant de l’une à l’autre par des gorges entaillées à travers les chaînons. Qui dit calcaire, dit phénomènes de dissolution de la roche et engloutissement des eaux, et c’est dans le Jura que l’on trouve les seuls phénomènes karstiques (grottes, résurgences de rivières souterraines et analogues) en Alsace. Les abris sous roche du Männlefelsen, à Oberlarg, dont l’un est célèbre pour les gisements préhistoriques qu’il contient, en sont un exemple. Il s’agit en somme là des traits de paysage caractéristique d’une bonne partie du Jura appelé le « Jura plissé ». Dans le détail, cinq types de combinaisons naturelles peuvent être distingués:

* Sur le sommet et les hauts de versants des chaînons:
-là où les pentes sont raides, 20° et plus, des terrains très pierreux, dont le caractère provient de l'éclatement de la roche par le gel lors des périodes glaciaires (essentiellement la dernière), supportent des sols peu évolués car ils sont la proie de l'ablation. Ces cailloux sont descendus le long des versants selon des processus complexes, associant l'éboulis, la solifluxion et le glissement en présence de neige sur ces pentes alors dénuées de végétation couvrante;
-là où les pentes sont moins raides, les sols sont moins pierreux parce que reposant sur une masse solifluée assez épaisse. Ils sont évolués, plus épais;
-sur les bas-versants marneux, les caractères sont proches de ceux des versants peu raides sur calcaire, avec une charge pierreuse encore moindre, mais réelle, car alimentée par la descente du matériel deîos mes versants calcaires qui les dominent. Ce sont des pentes sensibles aux glissements.

* Les fonds de vallées comportent deux types de terrains:
-sur les terrasses non inondables, des nappes de galets sont recouvertes d'une couche d'épaisseur inégale de limons de débordement. Des sols bien développés et profonds ont pu s'y former; sur les terrasses les plus basses cependant, ils sont souvent affectés par un engorgement en eau qui leur confère des caractères défavorables;
-des lits d'inondation actuels, fonds de vallons souvent drainés artificiellement, présentent les même caractéristiques, mais seulement des sols embryonnaires.