Dépôt glaciaire
Cirques, tarns, vallées en U, arêtes et cornes
Les têtes de la plupart des vallées glaciaires sont occupées par un ou plusieurs cirques (ou corries). Un cirque est un creux en forme d’amphithéâtre dont l’extrémité ouverte est tournée vers l’aval de la vallée. Le fond est formé par une falaise en arc de cercle appelée le mur de tête. Dans un cirque idéal, le mur de tête est semi-circulaire en vue de dessus. Cependant, cette situation ne se rencontre généralement que dans les cirques taillés dans des plateaux plats. Il est plus fréquent que les murs de tête soient anguleux en vue en plan en raison d’irrégularités de hauteur sur leur périmètre. Le fond de nombreux cirques est un bassin peu profond, qui peut contenir un lac. Ce bassin et la base du mur de tête adjacent présentent généralement des signes d’abrasion et de plumage glaciaires importants. Même si le processus exact de formation des cirques n’est pas entièrement compris, il semble que la partie du mur de tête située au-dessus du glacier se retire en se brisant sous l’effet du gel et du coincement de la glace (voir ci-dessous les formes de relief périglaciaires). Les débris rocheux tombent alors soit sur la surface du glacier, soit dans le randkluft ou le bergschrund. Ces deux noms désignent la crevasse située entre la glace à la tête du glacier et le mur de tête du cirque. Les roches à la surface du glacier sont successivement enfouies par la neige et incorporées à la glace du glacier. En raison d’une composante de vitesse descendante de la glace dans la zone d’accumulation, les roches sont finalement déplacées vers la base du glacier. À ce moment-là, ces roches, en plus des débris rocheux du bergschrund, deviennent les outils avec lesquels le glacier érode, stripe et polit la base du mur de tête et le fond du cirque.
Lors de la croissance initiale et du retrait final d’un glacier de vallée, la glace ne s’étend souvent pas au-delà du cirque. Un tel glacier de cirque est probablement la cause principale de la formation du bassin affouillé dans le fond rocheux de nombreux cirques. Parfois, ces bassins sont « surprofondis » de plusieurs dizaines de mètres et contiennent des lacs appelés tarns.
Contrairement à la situation dans une vallée de cours d’eau, tous les débris tombant ou glissant sur les flancs et les parois de tête d’une vallée glaciaire sont immédiatement enlevés par la glace qui s’écoule. De plus, les glaciers sont généralement en contact avec un pourcentage beaucoup plus important de la section transversale d’une vallée que les rivières ou les ruisseaux équivalents. Ainsi, les glaciers ont tendance à éroder les bases des parois de la vallée dans une plus large mesure que les ruisseaux, alors qu’un ruisseau érode une ligne extrêmement étroite le long de la partie la plus basse d’une vallée. La pente des parois adjacentes de la vallée dépend de la stabilité du substrat rocheux et de l’angle de repos des débris rocheux altérés qui s’accumulent à la base et sur les parois de la vallée. C’est pourquoi les rivières ont tendance à former des vallées en forme de V. Les glaciers, qui héritent des vallées fluviales en forme de V, les remodèlent radicalement en éliminant d’abord tous les débris meubles le long de la base des parois de la vallée, puis en érodant préférentiellement le substratum rocheux le long de la base et des parois latérales inférieures de la vallée. De cette façon, les vallées glaciaires prennent un profil transversal caractéristique en forme de parabole ou de U, avec des fonds relativement larges et plats et des parois latérales abruptes, voire verticales. Par le même processus, les glaciers ont tendance à rétrécir les lignes de partage du substratum rocheux entre les parties supérieures des vallées parallèles voisines pour former des crêtes dentelées, en forme de couteau, appelées arêtes. Les arêtes se forment également entre deux cirques orientés dans des directions opposées. Le point bas, ou selle, de l’arête entre deux cirques s’appelle un col. Une montagne plus élevée possède souvent trois cirques ou plus disposés de manière radiale sur ses flancs. L’érosion de ces cirques vers l’avant ne laisse finalement qu’un sommet pointu flanqué de falaises presque verticales, séparées par des arêtes. De telles montagnes érodées par les glaciers sont appelées cornes, dont la plus connue est le Cervin dans les Alpes suisses.