由于缺少地球那样的后期板块构造活动，月球保留有早期火山活动的历史证据。月球的玄武岩集中于正面，呈现为陨击盆地的填充物，覆盖月球表面的17%或7×106km2，约占月球体积的1%。火山成因的月海形态特征包括熔岩流、蜿蜒月溪、火山穹和火山锥、火山碎屑沉积（见图5-36）。在陨击盆地内，大量喷发低黏度的高温玄武岩熔岩。这些月海的暗沉积覆盖月球正面近30%。放射性元素（主要是钾、铀、钍）衰变的加热造成深度为60～500 km的超铁镁质月幔物质部分熔融，也因陨击成坑过程而退化。月海的蜿蜒月溪是弯曲的熔岩渠道，宽几十米到约3千米，长几千米到300千米，平均深为100米。
广延月海的部分区域覆盖有火山地形特征，包括火山穹、火山锥、盾形火山，它们的大小范围为3～17千米、高几百米，成分为玄武岩。风暴洋的马里乌斯丘陵（Marius Hills）复合体由100多个穹和盾形火山组成。有几处独特的火山成因特征，包括陡于月海穹、反照率大和紫外强吸收特性的火山穹，一般称为“红斑（red spots）”，它们由更具黏性的熔岩形成。飞船的新资料揭示了诸如非月海的格罗特胡森陨石坑（Gruithuisen）和Hasteenα穹及背面钍异常的Compton-Belkovich穹的形态和光谱。
全月球地形资料揭示，月海内的很大区域存在地形隆起，连绵几十米到几十千米，高几百米到几千米，它们对应于地球、金星和火星的盾形火山；已识别出6个主要的和2个次要的地形隆起——大型盾形火山，它们在大的、深填充的雨海和澄海外围，说明它们有演化关系。这些隆起有密集的小尺度（km）火山特征，生成于月海火山活动主期（39亿～30亿年前）。它们显示多种发育状态，从几乎完全盾形发育（如马里乌斯丘陵）到原盾区火山更新表面，例如，阿里斯塔克斯盾（Aristarchus shield）。
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图5-36 火山特征
（a）雨海内的玄武岩流锋；（b）雨海内的蜿蜒熔岩槽（Prinz月溪）；（c）雨海内的玄武岩（火山）穹；（d）黏滞熔岩形成风暴洋北部的Gruithuisen的γ和δ穹
可以用高分辨图像仔细研究月海玄武岩的层次。在很多月海区，可识别月海表面100～150 m大小的穴或凹坑，在陨击坑的陨击熔融池也可观测到这些特征。这些凹坑或是表面火山熔融物下塌形成的空洞，或是源于月海火山活动关联的构造活动。凹坑特征显示多重玄武岩层（厚几米到15米），指示月海区域的玄武岩喷发造成多重流事件，个别岩流约10 m厚。在“阿波罗15”登月处的哈德莱（Hadley）月溪和几个陨击坑边缘内壁也观测到这样的玄武岩层。火山碎屑喷发造成暗覆盖物沉积。火山碎屑沉积可覆盖诸如巨大的Bode裂隙、Sulpicius脊带和Aristarchus高原超过2500 km2的面积，但大多集中在较小区域。
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