Géologie et géomorphologie
La région Morcles Diablerets Muverans présente trois nappes de charriage qui se superposent dans les environs de Derborence. La plus élevée, dite du Wildhorn, forme le Mont Gond ainsi que toute l’arête qui file au sud jusqu’à Ardon; elle recouvre la nappe des Diablerets. Ces deux nappes appartiennent au domaine helvétique. Au-dessous gît la nappe de Morcles, dite parautochtone, qui forme le massif Mont à Cavouère – Haut de Cry et la chaîne qui s’allonge de la Tête Pegnat au Grand Muveran.
Le cirque rocheux qui domine Derborence au nord permet d’observer de façon remarquablement continue la succession des couches sédimentaires marines qui constituent la nappe des Diablerets. Trois barres rocheuses principales faiblement inclinées se prolongent le long du massif, séparées par des vires d’éboulis ou de pelouses. Elles datent du Malm pour la plus basse et du Crétacé inférieur pour la médiane et la plus élevée. La séquence, visible sur ce seul versant, témoigne de 40 millions d’années de sédimentation marine continue
La nappe de charriage de Morcles, appartenant au domaine parautochtone, a une amplitude de plus de 10 km et occupe l’essentiel du versant ouest. Cette nappe est une structure plissée et couchée de grand intérêt structural, paléontologique, stratigraphique et géomorphologique. Avec ses plis caractéristiques et bien visibles, la nappe de Morcles marque profondément ce paysage alpin (géotope). Son flanc normal prend racine à Ardon et constitue le massif du Haut de Cry et la haute chaîne qui s’étend du Grand Muveran à la Tête Pegnat. Son front constitué de plusieurs lobes est facilement reconnaissable par ses couches plongeantes bombées visibles au Miroir de l’Argentine et sur le versant nord de la Tête Pegnat. Son flanc inverse étiré, dans lequel des couches plus jeunes se trouvent sous des couches plus anciennes, constitue les versants rocheux du Vallon de Nant et de ses sommets, en particulier la Dent de Morcles, la Dent Favre et le Petit Muveran. La deuxième nappe, celle des Diablerets, forme les hauteurs de la partie nord du site. La troisième est celle du Wildhorn, présente au Sex Rouge et aux Rochers de la Marchande. Ces deux dernières nappes appartiennent au domaine helvétique et reposent sur un groupe de nappes dites ultrahelvétiques, qui a glissé par-dessus les précédentes pour se trouver ensuite pincé sous leurs fronts en progression. La part des couches marneuses tendres y est plus abondante. Leur moins grande résistance à l’érosion détermine la zone déprimée d’Anzeinde et les reliefs arrondis de Bovonne et de Javerne.
Au sud du glacier de Tsanfleuron, la Tour St-Martin, appelée aussi Quille du Diable, est un sommet remarquable qui domine le site de Derborence. Elle est constituée de calcaires et schistes datant du milieu de l’ère tertiaire. A l’est, le site glacio-karstique des Lapiés de Tsanfleuron constitue un champ de lapiaz de près de 9 km² (géotope); formes façonnées par l’érosion glaciaire, ces lapiaz se situent entre 2200 et 2600 m d’altitude et constituent une des plus remarquables formations karstiques de ce paysage.
Au nord de la Tête de Barme, la plate-forme sommitale de la montagne est occupée par le glacier des Diablerets. Cette petite calotte domine toute la région et alimente encore par ses séracs le glacier de Tchiffa, logé dans un cirque à mi-hauteur de la paroi en versant sud, à l’altitude moyenne exceptionnellement basse de 2400 m d’altitude.
Dominé par les parois calcaires de la nappe des Diablerets, le site de Derborence a connu en 1714 l’un des plus grands éboulements historiques de Suisse (géotope). Une partie du flanc sud des Diablerets s’est détachée pour raser les alpages de Cheville et envahir la cuvette de Derborence. L’éboulement causa la mort de 15 personnes et de plus de 100 pièces de gros bétail. Il fut suivi en 1749 d’un second effondrement parti de la Tête de Barme, qui a barré l’écoulement de la Derbonne et a donné naissance à 12 lacs, dont le plus important est celui de Derborence
La Lizerne s’écoule dans une vallée d’abord relativement ouverte, avec un profil glaciaire en U, et présente aussi plusieurs formes géomorphologiques liées aux processus gravitaires et torrentiels. Au sud de Servaplane, elle s’engage dans une gorge rocheuse très profonde et n’en ressort qu’à Ardon, après un parcours de plus de 5 km dans un milieu extraordinairement sauvage et escarpé. Le versant du Haut de Cry qui domine la gorge à l’ouest possède également un caractère exceptionnel: les couches rocheuses de la nappe de Morcles sont ici parfaitement parallèles à la pente et forment ainsi de vastes plans inclinés.
Au fond de la vallée de la Derbonne, à La Forcla, les calcaires siliceux à patine brune, les schistes sombres et les marnes grises dominent le paysage. Au nord de l’éperon de Tita Naire, un très beau pli dans les calcaires du Malm caractérise le versant est de la Tête à Pierre Grept. En aval, la quasi-totalité du versant gauche de la Derbonne les crêtes à Pierra Besse sur le versant ouest de la Tête Pegnat – , est couverte par de vastes zones de lapiaz.
Au col de la Croix, le paysage est caractérisé par des pyramides de gypse, des formes blanches et pointues, de même que par des dolines résultant de la dissolution rapide de cette roche sédimentaire déposée au Trias, il y a plus de 210 millions d’années (géotope). Les Couches à Cérithes des versants sud et ouest de la Tête Ronde, témoins de la dernière grande transgression d’une mer profonde dans les Alpes il y a environ 35 millions d’années, contiennent plusieurs espèces fossiles (géotope). Depuis Anzeinde, dans le Crétacé inférieur de la paroi sud des Diablerets, de la Tête de Barme et aux Pointes de Châtillon, se dessinent de multiples plis, témoins des intenses déformations lors de la formation des Alpes. Plus au sud, le flanc nord du Sex des Branlettes est appelé Fer à Cheval pour sa gouttière synclinale bien conservée. Grâce au contraste de couleurs des différentes couches géologiques, les plis remarquables qui caractérisent la Petite Dent de Morcles sont bien visibles. La région de Bex, géologiquement située dans le domaine ultrahelvétique, se caractérise par des dépôts salifères datant du début de l’ère secondaire (géotope).
Le massif se caractérise par plusieurs bassins creusés par l’érosion glaciaire ou la dissolution du rocher sous-jacent. Celui de La Vare mesure plus de 1 km de long. Ce paysage alpin comprend de nombreux cirques libres de glaces ou encore occupés par de petits glaciers au niveau des secteurs plus hauts et ombragés. Le plus grand de ces cirques est le Creux de Champ, dont la superficie atteint près de 10 km² et qui est dominé par le glacier de Pierredar et, 1500 m plus haut, par le Sommet des Diablerets. Le massif comprend aussi le glacier de Paneirosse, au nord de la Tête à Pierre Grept, celui de Plan Névé, au nord-est du Grand Muveran, et celui des Martinets, au nord de la Dent de Morcles; ce dernier a déposé sur son côté nord-ouest une «Grande Moraine», à la fois frontale et latérale.
Les formations calcaires des nappes helvétiques et le Trias du Col de la Croix constituent des réservoirs karstiques importants. Plusieurs sources naturelles et captages en dépendent. La plus importante est celle de La Chambrette, qui jaillit peu en aval de Pont de Nant, au pied du Grand Sex. Le Vallon de Nant et le massif des Diablerets sont enfin caractérisés par des formes périglaciaires et des glaciers rocheux.
Les principaux cours d’eau sont l’Avançon de Nant, qui draine le vallon éponyme, l’Avançon d’Anzeinde – avec sa zone alluviale naturelle en amont de Solalex –, la Gryonne et la Grande Eau, issue du Creux de Champ.