Met heuvels zoals de Kluisberg, de Hotond en de Muziekberg die tot meer dan 140 meter boven de zeespiegel uitsteken heeft de streek inderdaad een beetje weg van de Ardennen. Dit effect wordt nog versterkt door de soms spectaculair steile valleien die we op plaatsen zoals het Burreken in Maarkedal aantreffen. Dat er in en rond de heuvels ook fossiele zeeschelpen, mariene slakken, haaietanden en vissen aan te treffen zijn heeft natuurlijk alles te maken met de ontstaansgeschiedenis van deze streek.

Vier grote stappen hebben het landschap gemaakt tot wat het nu is.

1 : Tertiair: (70 tot 3 miljoen jaar geleden) de zee bouwt het geologisch substraat op.
Gedurende deze periode wordt het gebied regelmatig overspoeld door de zee. Afwisselend worden gedurende deze transgressies klei en zandlagen afgezet. Ieperiaan (klei en zand), Paniseliaan (klei, zand), Lediaan (zand, o.a. Balegemse zandsteen) en Bartoniaan (klei tussen twee zandlagen) zijn vier opeenvolgende lagen die gedurende het Eoceen (-55 tot -35 miljoen jaar) afgezet werden (Het Eoceen is de op één na oudste periode van het Tertiair). Op het einde van deze periode, acht miljoen jaar geleden, wordt bovenop het Bartoniaan een laag sterk glauconiethoudend zand afgezet (het Diestiaanzand). Bij regelmatig bloot vallen van deze zandbanken gaat het glauconiet verweren. Het zo vrijkomende ijzer (Fe) reageert op dat moment met de aanwezige zuurstof (O). Het Diestiaanzand roest aan elkaar en vormt een sterke laag ijzerzandsteen op de toenmalige zandbanken.

2 : Kwartair: (3 miljoen jaar geleden) de reliëfvorming gaat van start.
Gedurende de voorbije vijf miljoen jaar heeft de Alpiene orogenese ervoor gezorgd dat de bodem heel langzaam omhoog getild werd. Door deze kanteling heeft de zee zich traag naar het noord-noord-oost teruggetrokken. Het achterblijvend 'strand' ligt er onbeschermd bij. Regendruppels sluiten zich aaneen tot beken. Beken vloeien samen tot rivieren. Samen met de wind die vrij spel krijgt schuren ze het relatief vlakke achtergebleven 'strand' uit en vormen diepe erosiegeulen. Al het meegesleepte materiaal wordt meegevoerd door de prille Schelde (op een beperkt aantal plaatsen, waar de stroomsnelheid ineens daalt komt ook sedimentatie voor). Zo gaat gedurende miljoenen jaren de vorming van valleien en valleitjes door, enkel onderbroken door lange ijstijden. Het zachtste materiaal (zand) wordt eerst meegesleept, het hardere materiaal (klei, ijzerhoudend zand,&) houdt langer stand. De laatst afgezette zandbanken, in ijzerzandsteen (Diestiaan zand), houden vol. Ze beschermen de zachtere lagen eronder. Dit worden de getuigenheuvels die we ook nu nog terugvinden. Op plaatsen zonder ijzerzandsteen werden die zachtere lagen immers weggespoeld. De positie van de getuigenheuvels, in een lijn van West naar Oost, geeft de plaats weer waar acht miljoen jaar geleden de kustlijn lag : Kluisberg(141m), Hotond(150 m), Muziekberg (148 m), Pottelberg (158m), Mont de Rode (153m) en het Livierenbos (140m). Ze passen in een reeks heuvels vanaf St Omer in Noord Frankrijk tot in Diest. Net zoals een huidig strand was ook het toenmalige achtergebleven strand niet 100% horizontaal : er was een geleidelijke afhelling naar de zee (toen in het noord-noordoosten) toe. Deze lichte helling bepaalde de stroomrichting van de prille rivieren. Die richting kunnen we ook nu nog vaststellen : Schelde, Zwalm en Maarkebeek volgen nog steeds deze zuid-noord oriëntatie. De rivieren liepen als het ware de zich traag terug trekkende zee achterna. De afwisseling van zand en kleilagen in de ondergrond zorgde voor het ontstaan van vele bronnen (zie hoofdstuk biotopen - bronbos) die zijbeken voedden die eveneens de helling van het landschap (zuid-noord) volgen. Doordat deze bronnen materiaal stroomafwaarts meeslepen, verplaatsen ze zich traag achterwaarts (in zuidelijke richting).

3: - 100.000 jaar: De ijstijden lopen ten einde.
Door de eeuwenlange afkoeling is de ondergrond volledig bevroren (permafrost). Enkel in de zomer smelten de bovenste lagen en de daarop liggende sneeuwmassa. Vooral zuidelijke hellingen warmen het snelst op. De sneeuw smelt hier en spoelt weg nog voor de ondergrond kan ontdooien. Anders is het gesteld op Noordelijke hellingen : de opwarming verloopt hier trager en gelijkmatiger. Er is nog smeltwater aanwezig op de ontdooiende grond, en een dikke modderbrij ontstaat. Regelmatig schuiven immense modderpaketten langs de noordhellingen naar beneden op de bevroren ondergrond : opnieuw een periode van intense erosie (20 à 50 ton materiaal per jaar per ha) waarbij brede valleien ontstonden met vooral aan de noordhellingen veel afbraak, waardoor we ook nu nog met steile zuidhellingen en zachtere noordhellingen te maken krijgen. Deze zuidhellingen zijn overigens te steil voor landbouwers, bijgevolg vinden we er hoofdzakelijk bosgebied en enkele weiden. De noordhellingen worden meer als akkers in cultuur gebracht.
Na de ijstijd krijgt de wind vrij spel. Hevige stormen leggen een laatste laagje bovenop de Vlaamse Ardennen : de vruchtbare leemlaag. Deze laag vervlakt het reliëf enigszins. Doordat de aanvoer vooral vanuit west-zuidwestelijke richting gebeurt en vooral op de minder steile hellingen (de noordelijke hellingen) blijft liggen, wordt het asymmetrische van de valleien nog sterker benadrukt. Wat bovenop en over de centrale heuvelkam terechtkwam wordt al gauw weer weggespoeld. De leemmantel is daar dan ook heel dun, en in combinatie met de steile hellingen maakt dat het gebied voor landbouw onaantrekkelijk.

4: Nu
In de Vlaamse Ardennen komen zeven verschillende grondlagen aan de oppervlakte. Nog steeds treden verglijdingen op van de bovenste la(a)g(en) die van de onderliggende laag afglijd(t)(en), met als gevolg dat sommige hoevetjes letterlijk scheef staan. De verscheidenheid aan bodems, reliëf en waterhuishouding zorgen voor een grote variatie aan microhabitats, waar zich telkens een specifieke flora met bijhorende fauna kan ontwikkelen, niet zelden met inbegrip van zeer zeldzame soorten.