D'un point de vue géologique, le site de Foussemagne est un site privilégié ; cela saute au yeux quand on déroule la carte géologique, au cinquante millième feuille de Belfort. A l'Est de Belfort, sur les trois quarts de la feuille, ce n'est qu'une grande tâche d'un jaune orangé figurant des loess et loesslehms anciens.
Tout autour de Foussemagne, ce ne sont en effet que des dépôts pulvérulents d'origine éolienne finement sableux, de teinte jaune paille ou brunâtre, contenant jusqu'à quarante pour cent de calcaire à l'origine (loess), souvent décalcifiés (lehm). On observera que les loess récents renferment des fossiles de petite taille (pupa muscorum, helix hispida, succinea oblonga). Quand au loess anciens autour de Foussemagne, ils renferment en outre helix arbustorum et de grosses poupées. Ils comprennent plusieurs séries souvent lehmifiées. L'épaisseur de ces dépôts atteint jusqu'à quinze mètres.
On a autour de Foussemagne, des loesslehms anciens, mais si on va un peu plus à l'Est vers Dannemarie, on trouve dans les plus récents, des restes d'éléphants qui prouvent que ces loess récents se sont déposés lors de la dernière période froide du Quaternaire. Ceux de Foussemagne datent des périodes froides antérieures. Durant les périodes interglaciaires, ces loess ont été altérés et transformés en lehms. Il faut savoir que cette région, que l'on appelle le Fossé de Dannemarie, se prolongeait pour former le golfe de Montbéliard, d'où ces dépôts de coquillages.
Toute cette tache jaune de la carte est sillonnée par des vallées d'un gris bleuté représentant les alluvions des vallées, , soit anciennes dites cailloutis en graviers de Sundgau, soit plus récentes. On observera avec intérêt que ces graviers du Sundgau peuvent être d'origine vosgienne comme à Cunelières (au Sud Ouest de Foussemagne), soit d'origine rhénane comme à Montreux Jeune.
On sait que cette nappe d'alluvions forme un élément important de la morphologie de la région ; ces dépôts peuvent atteindre dix à quinze mètres. Ce sont des graviers et galets de taille céphalique, fortement altérés, souvent complètement décalcifiés, souvent blanchis, entremêlés de limons argileux jaunes ou brunâtres. On sait enfin que cette absence de socle rocheux est la raison première de la construction en bois de l'habitat du Sundgau.
Enfin on remarque à Foussemagne, à Fontaine, à Wolfersdorf,... de petites tâches roses du Stampien (tertiaire), représentant des marnes, soit des marnes gris bleu compactes dites à mélettes, soit des sables marines à cyrènes (faciès gris à feuilles) comme à Foussemagne.
On sait que ces terrains, vieux de quelques 50 millions d'années, sont moins anciens que ceux du jurassique (moins de 150 millions d'années) ; on les observe dans les carrières qui fournissaient autrefois les tuileries et il faudra visiter celle de Foussemagne.
Aujourd'hui, le site de l'ancienne carrière d'extraction des marnes est devenu un magnifique plan d'eau de quinze hectares.
Le site de l'ancienne tuilerie est devenu une zone artisanale.
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