Photo NPS/James Hicks
La bien nommée province des vallées et des crêtes, dans la région des Appalaches, est une série de synclinaux et d’anticlinaux orientés nord-est-sud-ouest, composés de roches sédimentaires du Paléozoïque inférieur. Les calcaires et les schistes sont plus sensibles à l’érosion et constituent une grande partie des vallées, tandis que les grès et les conglomérats plus résistants forment les crêtes. Ces strates plissées sont le résultat de la compression associée à l’assemblage du supercontinent Pangée et aux divers événements de formation de montagnes qui ont produit les Appalaches. Beaucoup de ces plis sont plongeants, ce qui signifie que les axes (plis) ne sont pas horizontaux mais inclinés vers le nord-est ou le sud-ouest. À l’extrême sud, la vallée et la dorsale semblent plonger sous la province de la plaine côtière. L’érosion de ce terrain plissé et incliné a produit un schéma de drainage en treillis.
La région abrite de nombreuses ressources précieuses, au sens économique et géopatrimonial. De vastes lits de charbon anthracite existent en Pennsylvanie et sont exploités à des profondeurs allant jusqu’à 600 m (2 000 ft). On pense que ce charbon était autrefois continu avec le charbon bitumineux des plateaux appalachiens, mais le plissement et l’érosion subséquente qui définissent cette province ont séparé les lits, et la pression associée a transformé le charbon bitumineux en anthracite. Le fer et le zinc sont également produits dans la province de Valley and Ridge, à partir des minéraux hématite (fer) et sphalérite (zinc). La présence de fer, de charbon et de calcaire à Birmingham, en Alabama, fait de la production d’acier un élément important de leur industrie. Des milliers de tonnes de marbre et d’ardoise ont été extraites en Pennsylvanie pour être utilisées dans les matériaux de construction. Les sources salées de Virginie étaient une ressource importante pour les trains de chariots qui se dirigeaient vers l’ouest à l’époque des pionniers. Auparavant, les animaux se rassemblaient autour des sources, ce qui entraînait une accumulation de restes de squelettes. Les zones autour des sources ont longtemps été des terrains importants pour les collectionneurs de fossiles, l’un des premiers étant Thomas Jefferson !
La Grande Vallée est un bassin continu qui s’étend sur le côté est de la province de la vallée et de la crête. La Grande Vallée est connue sous différents noms selon les États, et comprend la vallée du Liban (Pennsylvanie), la vallée de Shenandoah (Virginie), la vallée de Hagerstown (Maryland) et la Grande Vallée de l’est du Tennessee. Certaines des caractéristiques les plus pittoresques de la province des vallées et des crêtes se trouvent là où les rivières et les ruisseaux traversent les crêtes pour former d’étroites coupures d’eau. Les plus remarquables d’entre elles sont les rivières Delaware et Susquehanna, qui sont flanquées par endroits de falaises atteignant 300 m.
Les processus karstiques dans les lits calcaires ont produit de belles grottes, bien décorées de stalagmites et de stalactites. Il s’agit notamment des cavernes Skyline, Luray, Endless et Shenandoah. Les cavernes Skyline comprennent des excroissances de calcite blanches uniques appelées anthodites, d’après le mot grec désignant les fleurs. Natural Bridge, au nord-est de Roanoke, en Virginie, est assez grand pour supporter une grande autoroute, s’étendant sur 30 m (90 ft) et s’élevant à 65 m (215 ft) au-dessus du Cedar Creek.