Artemare se situe au Sud Est du département de l'Ain, plus précisément dans le Valromey, vallée du Bugey qui participe à la transition entre haut et bas Bugey.
Sa situation, exposée au sud entre deux chainons du massif du Jura (le Planachat à l'ouest et le Colombier à l'est) lui procure un relief relativement marqué.
Le territoire communal s'étale d'une altitude de 242 mètres au sud à 360 mètres au nord, tandis que le bourg centre, établi sur une terrasse plane et horizontale, est implanté à une altitude d'environ 255 mètres. La mairie se situe à 232mètres. Ces différents reliefs qui émaillent le territoire communal sont variés. A l'ouest, le plateau de Fierloz est un plateau karstique avec de nombreux lappiaz creusés par les infiltrations de l'eau.
Ce massif de Lappiaz est reconnu comme l'un des 5 plus beaux massifs de Lappiaz de France.
Au nord, la commune est bordée par des falaises d'une quarantaine de mètres environ et qui font office de limites naturelles avec la commune de Vieu-en-Valromey. Le bourg centre, situé en contrebas de ces falaises, est quant à lui installé sur une terrasse plane. Le long de cette terrasse, au centre et à l'est de la commune, un décrochement de terrain d'une quinzaine de mètres est bien marqué, qui correspond au fond alluvial de la vallée du Séran.
À l'extrême sud-est de la commune, d'autres falaises sont situées juste au. dessus de la voie ferrée, dans la forêt de Menave (commune de Saint-Martin-deBavel). Ce massif de Lappiaz est reconnu comme l'un des 5 plus beaux massifs de Lappiaz de France. Géologie régionale La commune d'Artemare est située dans le Bugey, une région correspondant à la partie méridionale de la chaine du Jura. Le Bugey est classiquement subdivisé en Haut-Bugey au nord et Bas-Bugey au sud, Artemare se situe entre ces deux entités, au sein de l'unité géographique du Valromey (ou Valromay), dont la commune est une des portes d'entrée au sud.
Le sud du Bugey d'après la carte géologique de Belley. Artemare se situe au Nod de l'entité Bugey Sud.
Le Valromey est un vaste synclinal composé de calcaires du Crétacé avec quelques placages de marnes sableuses du Miocène. Il est recouvert en grande partie par des dépôts glaciaires du Würm. Ce sont à l'origine des argiles gris-bleu à galets et blocs d'origine surtout alpine (roches cristallines, grès, quartzites...). L'action des eaux courantes a lavé en partie ces dépôts de leurs argiles et déposé des sables et galets qui ont été localement exploités. Le synclinal est rempli de dépôts glaciaires (Gy) recouvrant les terrains crétacés et miocènes.
Il est encadré à l'ouest par l'anticlinal jurassique de Cormaranche-Les Moussières, à l'est par celui du Grand Colombier. Coupe E-W dans le synclinal du Valromey (d'après la carte géologique à 1/50 000 de Belley).
Tout le territoire du Bugey, excepté les plus hautes crêtes et sommets au-dessus de 1 100 metres, a été recouvert par le glacier du Rhône. Il a exercé une puissante erosion, marquée surtout par de profonds surcreusements sous le marais de Lavours mais surtout dans la vallée du Rhône.
Le glacier a aussi engendré de nombreux dépôts : moraines, alluvions glacio lacustres latérales de fond de vallée et alluvions fluvio-glaciaires de retrait accompagnant la déglaciation.
Géologie communale
La commune est située sur une terrasse plane et horizontale, dominant d'une quinzaine de mètres le fond alluvial correspondant au Marais de Lavours à l'est.
Les anciennes gravieres éboulées qui entament son rebord permettent seulement de constater qu'il s'agit de galets rhodaniens à matrice sableuse. Son extension est limitée (elle n'a pas de prolongement à l'est en direction du val du Bourget) et elle est bordée en contrebas par la butte morainique très basse de Marlieu, qui ne dépasse la surface du marais que de quelques mètres et dont la surface est creusée d'une dépression fermée (sur le lac). Là se trouve la trace du front du glacier qui retenait le lac dans lequel la terrasse d'Artemare s'est formée.
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