月球地質（地質學 of the Moon）是研究月球表面特性、物質組成、物理場、地質構造、內部結構和演化歷史等問題的學科。
2024年4月21日，基于中國月球探測工程（嫦娥工程）科學探測數據編制的全球首套高精度月球地質圖集正式對外發布。
學科歷史
月球是離地球最近的天體。自古以來人類就對月球有濃厚的興趣。1610年,伽利略·伽利萊用望遠鏡觀測月球，指出月面上存在暗色和淺色區域，在望遠鏡觀測的基礎上，天文學家編繪了各種形式的月面圖。1840年，天文學家拍攝了第一張月球照片。1961～1968年，美國發射的“徘徊者”7號、8號和9號，以及“探測者”1號、3號、5號、6號和7號，對月球的正面和背面進行了普遍的探測和考察，探測內容涉及月表特征、物質組成、月球磁場、重力、宇宙輻射和太陽風對月球表面的作用等，編繪了月質圖和構造圖。這些探測也為載人登月作了準備。1969～1976年，美國發射的“阿波羅”11號、12號、14號、15號、16號和17號載人登月飛船，以及蘇聯發射的月球16號、20號和24號登月自動站，對月球的不同地區進行了探測和抽樣，帶回來380多公斤的月球樣品。對上述探測結果和月球樣品的分析研究，加深了人類對月球的認識，把月球地質的研究推向了新的階段。
月貌特征
月球上是一個無大氣、無水、無生命、冷熱劇變的寂靜世界。根據月面的地形特征（山、海、陸地、溪、谷、溝、湖、灣、沼、丘陵、坑或盆地及輻射紋等）可粗略地劃分為3類：即高地（月陸）、月海撞擊坑和火山地形。月球上沒有水，上述水域的名稱是借用地球上的術語。月球的月陸和月海是兩個最顯著的特征，它們覆蓋了月面約4/5的面積，已知的月海有22個。絕大多數分布在月球的向陽面（約占向陽面表面積的30%），只有 3個月海位于月球的背陽面（約占背陽面表面積的2.5%）。最大的月海是風暴洋月海，面積約500萬平方公里，其次是雨海、靜海、晴朗海、豐富海等。高出月海的地區稱為月陸或高地。月陸地區一般高出月海水準面約2～3公里，上面分布有連續的、險峻的山脈或山系，其高度可達6000米。月球上最大的山脈是亞平寧山脈，長達1000公里，高出月面3000～4000米。月谷多分布于月陸的平坦地區，月溪在月陸和月海中均有發現。月坑中有的比較特殊，具有輻射紋，其中最有代表性的是第谷和尼古拉·哥白尼兩個輻射月坑，輻射紋通常是從月坑中心呈放射狀向外延伸，第谷月坑的輻射紋特別壯觀，共12條，其中最長的達1800公里。關于月海和月坑的成因，大多數學者都主張石隕石（或小行星和彗星）撞擊說。據計算，雨海可能是由一個直徑為20公里的小行星體以 2.5公里/秒的速度轟擊月表形成的，即所謂的雨海事件。“阿波羅”14號的登月艙正好在雨海盆地的沖擊濺射堆積物上著陸，采集的巖石樣品幾乎全部由復雜的角礫巖組成并顯示明顯的沖擊和熱效應特征，這對雨海盆地的隕石撞擊成因說是一個有力的證據。
月表組成
從月球表面采回的樣品大致可分為3類:①結晶質火成巖；②角礫巖；③月壤和玻璃顆粒。巖石類型有月海玄武巖、非月海玄武巖和富克里普巖。在月巖中已發現3種地球上沒有的新礦物：靜海石、鐵三斜輝石和低鐵假板鈦礦。與地球玄武巖相比，月海玄武巖的K2O、Na2O和Al2O3含量較低，FeO和Cr2O3含量較高。月巖不含水，無三價鐵，但含金屬鐵和隕硫鐵(FeS)（見月巖和月壤）。斜長巖是月球上的古老巖石，主要由富鈣的斜長石組成，含Al2O3約35%。月壤（直徑小于1毫米的顆粒）由不同比例的結晶質巖石、角礫巖碎片、礦物顆粒及玻璃組成。
地質作用
月面地形特征和月球樣品物質組成的研究表明，火山及撞擊成坑作用，對月表的形貌和月表物質的分布特征起重要作用，太陽風和宇宙線對月表物質起侵蝕作用。石隕石體撞擊月表時形成撞擊坑，并引起基巖破壞、月壤和角礫巖的形成以及月表物質的再分配。月表物質的暴露年齡測定結果表明（見宇宙線暴露年齡）：月壤的平均暴露年齡約為4.00×108年，個別的可達1.700×109年；月巖的暴露年齡范圍為 1×106～7.00×108年，絕大部分集中在 2.0×107～2.00×108年之間。在最近3×109年以來，很少或沒有火山作用，即沒有發現近代的火山活動。
內部構造
月球沒有磁場，局部月巖的剩余磁場強度約為6～300納特，表明月球內部可能無金屬核，月球中心的溫度不超過1500℃。月震每年釋放的能量約為地震釋放能量的百萬分之一，其震源的深度為800～1000公里。月球是一個分異天體，它的內部構造大致可劃分為:0～60公里為月殼；60～500公里為上關于月球的資料;500～800公里為中月幔；800～1000公里為月震帶,1000～1600公里為下月幔；1600～1738公里（月球中心）為月核。月球深度1000公里以下為軟流層，其上為巖石層。
地質歷史
依據月球的探測和返回樣品研究結果的綜合分析，月球的地質演化輪廓可概略敘述如下：
月球大約在46億年前形成，與太陽系的年齡相一致，月球形成不久分異形成月殼、月幔和月核。大部分月殼可能是在較短的時間（約1億年）由月球外層 100～300公里的物質熔融形成。形成全月球范圍的熔融層或巖漿洋所需時間約為10?～2×10?年。隨著巖漿洋冷卻結晶過程推進，密度較低的斜長巖等礦物向上運移，形成最古老的原始月殼；密度較高的橄欖石、輝石等礦物向下遷移，構成關于月球的資料物質基礎；殘余熔體因富集不相容元素，最終在月殼與月幔界面間形成克里普物質層。形成月殼之后月表遭受到頻繁的隕石體的強烈撞擊，月殼形成后由于地球-月球間的潮汐作用，使月球軌道更加靠近地球，大約在38～43億年以前，由于小行星或星子的撞擊形成月海盆地，之后在31～39億年以前，由于月球內部深度為150～450公里間物質的部分熔融導致月海玄武巖的噴發并充填月海盆地，約在30億年以前全月球性的火山作用基本停止，但有些地區的火山作用一直延續到25億年以前。
參考資料 >
全球首套！中國發布基于嫦娥工程高精度月球地質圖集.中國網.2025-08-10