L'appellation Pyrénées-Mont Perdu (Pirineos-Monte Perdido en espagnol) désigne un vaste ensemble montagneux transfrontalier entre la France et l'Espagne, inscrit depuis 1997 sur la liste du « patrimoine mondial » de l'Organisation des Nations unies pour l'éducation, la science et la culture (UNESCO) au titre des paysages naturels et des paysages culturels.
L'ensemble « Pyrénées-Mont Perdu » est la réunion de deux parcs nationaux préexistants : la partie orientale du parc national des Pyrénées dans le département français des Hautes-Pyrénées : les cirques de Gavarnie, Estaubé, Troumouse et Barroude, et quelques territoires situés en zone périphérique du parc sur les communes d'Aragnouet et Gavarnie-Gèdre ; le parc national espagnol d'Ordesa et du Mont-Perdu dans la comarque de Sobrarbe en Communauté autonome d'Aragon, et quelques zones adjacentes sur les territoires de Bielsa, Fanlo, Puértolas, Tella-Sin et Torla.
En France, dans les Hautes-Pyrénées, les cirques de Gavarnie, d'Estaubé et de Troumouse ainsi que la muraille de Barroude offrent des aspects particuliers de ce site de haute montagne. Ce sont des cirques d'origine glaciaire, aux hautes parois escarpées. L'aménagement des pâturages de moyenne montagne, des granges d'altitude est un témoin d'une activité agro-pastorale traditionnelle encore présente.
En Espagne, dans la communauté autonome d'Aragon, les canyons d'Ordesa, de Niscle et d'Escuain sont parmi les plus profonds d'Europe. Les paysages de moyenne altitude de ce versant, façonnés au cours des siècles par l'agriculture en terrasse et la vie pastorale, sont les marques encore vivantes d'une remarquable adaptation des bergers aux exigences de ce milieu.
Géographie Le site de Pyrénées-Mont Perdu est binational et se situe de part et d'autre de la frontière entre l'Espagne et la France, à l'extrémité sud du département des Hautes-Pyrénées, en région Occitanie côté français, et à l'extrémité nord de la province de Huesca, communauté autonome d'Aragon côté espagnol. Il est centré sur le massif du Mont-Perdu, plus haut massif calcaire d'Europe dont le mont Perdu culmine à . Sa superficie totale est de et comprend, outre le massif central, d'autres espaces : côté nord ou français, le domaine compose la partie centrale du parc national des Pyrénées et comporte quatre cirques glaciaires : le cirque de Gavarnie au nord-ouest, le cirque d'Estaubé au nord, le cirque de Troumouse et le cirque de Barroude au nord-est ; côté sud ou espagnol, s'étendent quatre vallées profondes appartenant aussi au parc national d'Ordesa et du Mont-Perdu : le canyon d'Ordesa à l'ouest, le canyon de Niscle prolongé par le canyon du Vellos au sud, les gorges d'Escuain au sud-est, et la haute vallée de Pineta à l'est.
Le massif du Mont-Perdu inclut la zone nord du pic du Piméné jusqu'à la commune de Gèdre. Toutefois, ce massif s'arrêtant au cirque d'Estaubé, Pyrénées-Mont Perdu inclut aussi à l'est une partie du massif de la Munia qui représente les crêtes sommitales du cirque de Troumouse et du cirque de Barroude. À l'est, seul est inclus le haut de la vallée de Pineta, au niveau du cirque de Pineta là ou le fleuve Cinca prend sa source. Au sud, le parc national d'Ordesa et du Mont-Perdu, et donc Pyrénées-Mont Perdu, n'occupe pas les contreforts sud du massif du Mont-Perdu, ce qui entraîne un découpage en dentelles : les canyons d'Ordesa, du Vellos et d'Escuain sont bien inclus dans le site, mais pas forcément les sommets des versants ni les zones entre ces vallées. Enfin, le canyon du Vellos descend très profondément au sud, au milieu de zones non classées, formant un long corridor de protection finissant à seulement de la commune de Laspuña.
Le domaine de Pyrénées-Mont Perdu est cerné au nord-ouest par le massif du Vignemale et au nord-est par le massif du Néouvielle, tandis qu'à l'est il s'arrête le long de la crête frontière dans la partie est du massif de la Munia. Côté espagnol, la vallée de Bujaruelo et la vallée de l'Ara le terminent à l'ouest et la basse vallée de Pineta à l'est. La vallée de Bió au sud-ouest, la petite vallée du Rio Airés au sud et la zone de Tella-Sin au sud des gorges d'Escuain, ne font plus partie de Pyrénées-Mont Perdu.
Géologie vignette|Barre rocheuse du cirque de Gavarnie : à droite aux basses altitudes, la nappe de Gavarnie datant du Dévonien, et à gauche au niveau des sommets, la nappe du mont Perdu datant du Crétacé supérieur-Paléocène. Toutes les roches sont sédimentaires. vignette|Pic du Taillon vue depuis le côté espagnol : à la base, strates géologiques grises datant du Paléocène, puis en haut, roches rouges datant du Crétacé supérieur, enfin le sommet gris date de la transition Crétacé-Paléocène (Danien). vignette|Schéma géologique de la muraille ouest du cirque de Barroude dans la haute vallée de la Géla.
Roches et reliefs
Les massifs de montagne du Mont-Perdu et de la Munia sont composés de roches sédimentaires issues de nappes de charriage. Géomorphologiquement, on distingue trois nappes : au nord, du versant oriental de Gavarnie jusqu'au massif de la Munia inclus, en passant par les zones d'Estaubé et Troumouse, on trouve des roches à base de calcaires, schistes et de grès datant du Dévonien (), et que l'on nomme nappe de Gavarnie ; au centre, du cirque de Gavarnie à la vallée de Pineta, en passant par la crête de la frontière franco-espagnole, on trouve une nappe calcaire étroite datant du Crétacé supérieur (), longue en tout de , et formant la partie inférieure de la nappe du mont Perdu ; au sud-ouest, des sommets de la vallée d'Ordesa jusqu'aux gorges d'Escuain, en passant par les hauts sommets espagnols dits des « trois sœurs » (cylindre du Marboré, mont Perdu et pic d'Anisclo), on trouve de hauts plateaux d'environ composés de calcaires et de grès datant du Paléocène-Éocène (de ), et formant la partie supérieure de la nappe du mont Perdu.
À l'extrémité orientale de Pyrénées-Mont Perdu, le cirque de Barroude offre une transition géologique : venant de l'ouest, la nappe de Gavarnie laisse apparaître un socle de schistes datant du Cambrien-Ordovicien suivant une ligne de chevauchement allant vers le centre de la vallée, tandis que la partie orientale du cirque est faite de roches plutoniques de type diorite.
Les caractéristiques du relief sont dues à l'érosion au cours des derniers 5 millions d'années, l'alternance de périodes de refroidissement et réchauffement ayant creusé les roches sédimentaires assez profondément. Au cours du Pliocène et Pléistocène, de à , de nombreux glaciers sont à l'origine des cirques glaciaires et vallées glaciaires : cirque et vallée de Gavarnie, cirques d'Estaubé et Troumouse pour la vallée de Héas, cirque de Barroude pour la vallée de la Géla, cirque et vallée de Pineta, ainsi que le cirque de Cotatuero associé à la vallée d'Ordesa. La brèche de Roland est une curiosité géologique, entaille glaciaire dans la crête sommitale rocheuse. Puis à l'Holocène, à partir de , les cours d'eau ont scié les verrous glaciaires rocheux et aussi creusé les canyons de Niscle, Vellos, et Escuain dans le secteur sud du massif du Mont-Perdu.
Orogenèse vignette|Coupe géologique sud-nord des Pyrénées passant par la Munia : détail des nappes de Gavarnie et du mont Perdu. vignette|Migmatite : les zones grises sont métamorphiques et les zones grises magmatiques.
La formation des roches ainsi que le relief du massif du Mont-Perdu et des cirques glaciaires sont le résultat d'une succession de processus géologiques, détaillés ci-après :
Vers -500 millions d'années (Ordovicien), la zone se trouve au sud de l'océan Iapetus près du pôle sud. Des sédiments marins se déposent alors pendant plus de 100 millions d'années, créant des roches sédimentaires par diagénèse. À partir de -400 millions d'années, les plaques sous l'océan Iapetus puis l'océan Rhéique remontent vers le nord en même temps que le Protogondwana centré alors sur le pôle sud. La remontée du Protogondwana fait que l'océan Rhéique, situé entre celui-ci au sud et la Laurussia au nord, se referme doucement mais complètement. Les roches sédimentaires sont alors comprimées et se métamorphisent. De -345 à -260 millions d'années (de la période du Carbonifère à celle du Permien), l'orogenèse varisque engendre une immense chaîne de montagne (la chaîne varisque, ou hercynienne, sans commune mesure avec la chaîne actuelle). En sous-sol, dans la racine de la montagne, la température et la pression sont telles que les roches sédimentaires déjà métamorphisées fondent partiellement (anatexie) donnant naissance à de la migmatite gris blanc, roche mixte entremêlée de zones magmatiques (parties blanches) et de zones restées métamorphiques (parties grises). Cette migmatite constitue aujourd'hui la base rocheuse sur laquelle repose le site de Pyrénées-Mont Perdu, dont on retrouve des affleurements au niveau de la vallée de Gavarnie et surtout du cirque d'Estaubé (au barrage des gloriettes). Des conditions de température et de pression plus fortes peuvent aussi donner une fusion totale des roches en profondeur constituant les granites à la base du massif du Néouvielle, massif adjacent à Pyrénées-Mont Perdu. De -260 à -100 millions d'années (de la fin du Permien au milieu du Crétacé), à la suite de l'ouverture de l'océan Neo-Thétis et de l'océan Atlantique central, la chaîne varisque est fortement érodée jusqu'à son socle, c'est-à-dire qu'il ne reste plus à la fin qu'une pénéplaine. On observe un affleurement progressif du socle granitique et métamorphique. À partir de -100 millions d'années, cette plaine est couverte par une mer peu profonde et de nouvelles couches sédimentaires se déposent au-dessus du socle hercynien, et formeront les roches de la nappe du mont Perdu. Puis, l'orogénèse alpine commence avec un pic d'intensité vers -40 millions d'années (Éocène) : la remontée en latitude de la plaque africaine entraîne avec elle la plaque ibérique qui entre en collision avec la plaque eurasiatique pour former les Pyrénées (qui font partie du système alpin). Les roches sédimentaires et métamorphiques des croûtes en collision remontent en altitude ce qui fait disparaître totalement la mer peu profonde. Au niveau de Pyrénées-Mont Perdu, la plaque ibérique glisse alors sous la plaque continentale, ce qui à quelques conséquences : d'une part, le pic de surrection des Pyrénées vers -40 millions d'années entraîne l'élévation de couches sédimentaires sous marines issues auparavant de l'ouverture du golfe de Gascogne. Ces couches de calcaires sont ainsi remontées et drainées sur la plaque eurasiatique par la plaque ibérique faisant passer la nappe du mont Perdu sur nappe de Gavarnie. d'autre part, juste à l'ouest du village de Gavarnie, une faille inverse entraîne une curiosité géologique : une étroite bande de la nappe du mont Perdu (vieille de moins de ) se retrouve prise en sandwich, sur plusieurs kilomètres, entre le socle métamorphique (à base de migmatite, quartzite et micaschiste) en dessous, et la nappe de Gavarnie au-dessus, ces deux couches étant plus vieilles (plus de ). À partir de -5 millions d'années (au Pliocène et Pléistocène), le refroidissement général du climat entraîne la formation de glaciers qui creusent les cirques glaciaires ainsi que les vallées en U. Cette érosion profonde des couches supérieures fait alors affleurer la migmatite métamorphique au niveau du cirque d'Estaubé, ainsi que l'inversion des strates géologiques au niveau du plateau des Espélugues (dite nappe de charriage de Gavarnie). Quant au centre du massif, il sera moins érodé que sa base et conservera ainsi sa strate sédimentaire de type calcaire à plus de , unique au niveau européen. Au dernier maximum glaciaire vers av. J.-C., la zone est recouverte d'un glacier géant.