月海（lunabase；marebase），是指月球上环形山较少的看上去呈黑色的平原地形。月海里没有液体，由黑色的月海玄武岩构成。在月球表面分布的22个月海，除东海、莫斯科海和智海在月球背面之外，其他19个月海都分布在月球的正面。月海约占月表面积的17%。
1609年，意大利科学家伽利略·伽利莱第一次用远镜观测月球，推测月面上很多“阴暗的”区域有水，将他们命名为“月海”。国际天文联合会(International Astronomical Union，IAU)在1982年分类的基础上将月球形貌类型具体划分为撞击坑、月海和月陆3个一级地貌类型。2013年程维明等和周增坡等借助于遥感影像解译标志特征，将月貌典型类型进行了分类，主要包括月海、月陆、台地等类型。关于月海的成因，有星云说、岩浆说、撞击熔化说、火山活动说等，目前还没有定论。
月海大多数呈圆形封闭状，高程较低、水平如滑，坡度变化较小，犹如宽广的平原，绝大多数分布在月球正面。研究证明，所有的月海物质几乎都是由重金属构成的，含有多丰富的钛和铁、铬、锆、、铍等珍惜金属。
地貌类型及结构特征
全月球形貌类型中，按照宏观形态及营力作用方式，将第一级划分为月海、盆地、月陆和撞击坑四大类。而月海的地貌类型可划分为月海平原、月海丘陵、月海高原和月海穹丘等。
月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低1-2千米。如静海区和澄海区比月球平均水准面低1700米左右，最低的是雨海东南米部，海底深达6000多米。有些月海是非常平坦的，在200-600km的长度范围内，其变化平均不超过150m。大多数月海具有圆形封闭的特点，周围是山脉；但有些圆形月海之间也是相互连接的。
中国古代神话故事中的月中桂树，主要就是指月面左边的黑暗部分，即月海区，风暴洋月海就位于这个区域内。但是风暴洋月海并非它书面意思那样可怕，风暴洋里无风暴，它只是月面上宁静而辽阔的平原，而且是月面上最北美大平原，唯一的“洋”。风暴洋的地形十分复杂。农历每月十五以后，才能看到风暴洋的全貌。通过天文望远镜可以观察到：风暴洋和月面西部的雨海、知海、湿海和云海及北部的冷海相通，它们共同构成了一幅极其宏大的壮观景象。整个西部“海域”和东部零散分布的月海形成强烈的对比：西部“海域”面积大，是东部月海面积的3倍左右。
月表地形醒目的结构特征是布满环形构造（环形体）。按照成因机制，分为月海穹窿和撞击坑。月海穹窿是月海地区呈环形或椭圆形出现、中间向上稍隆起的一种表面平滑而坡度较小的正地形。其轮廓常呈圆形到椭圆形，直径一般较小，通常成群产出，被认为是一种侵入岩成因的环形构造。撞击坑遍布全月，是月面最主要的地貌形态，有相对平坦的底部和撞击事件发生后大量溅射物堆积形成的坑唇。
观测历史
早在公元11世纪时，北宋大诗人苏轼就曾提出，月亮上面是一片汪洋，九洲陆地居于其间。1609年，意大利科学家伽利略·伽利莱第一次用远镜观测月球，并且注意到月面上有很多“阴暗的”区域，他推测这些暗区如同地球上的海洋一般，于是就把它们命名为“月海”。
1645年荷兰天文学家Michael Florentvan Langren从望远镜中观察月球表面特征，绘制了被认为是首幅真实的月球图，认为月球表面有月海、陨石坑及山峰和山脉等地貌类型。
1651年GiambattistaＲiccioli推出的现代月球命名体系中还命名了月洋、月湖、月沼、月湾等与“水”有关的地貌类型。1779年Johann Schrter开始对月球特征进行了细致的观察和测量。1791年Johann Hieronymus Schrter发表了题为《对月球表面更精确了解的月球地形图》的有关月球地形的早期研究，首次提出了可见月球“反射率”的概念。
1840年Draper使用一架直径约12.7cm的反射望远镜拍摄第一张月球银版相片将摄影引入到天文界。1959年苏联的月球3号发回了首张月球背面的照片，1978年美国航空航天局公布了月球地形正射影像图。这些观测、研究成果让全世界看到月球最显著的外观是明暗对比区域及坑坑洼洼的凹地，更明亮的部分是月球高地，也被称作月陆，更暗的区域被称作月海，凹地则是撞击坑，这三大地貌单元构成了月球形貌的基本类型。
国际天文联合会(International Astronomical Union，IAU)在1982年分类的基础上将月球形貌类型具体划分为撞击坑、月海和月陆3个一级地貌类型，月洋、月湖、月沼、月湾、月、山地、穹丘、皱脊、月谷、陡坡和月溪等二级地貌类型。
2013年程维明等和周增坡等借助于遥感影像解译标志特征，将月貌典型类型进行了分类，主要包括月海、月陆、台地、丘陵、山地、撞击坑平原、环形山、撞击坑链、月溪或月谷和月岭等类型。
2013年以来，利用嫦娥三号探测器的探测数据，中国科学家首次研究报道了雨海北部地区的地质特征及其浅表层的地质结构，对于探索月球的岩浆演化历史和后期改造作用具有非常重要的意义。
形成原因
目前，月海成因还没有定论。
星云说
月球在大约距今40亿年前，形成了富含放射性元素、难熔元素的非月海玄武岩。斜长岩高地长期裸露在月表，不断受到石陨石物质的撞击，因而被削低了1.5-2公里，在高地上发育着大量古老的冲击月坑。后期，高地为一系列的断裂所切割和破坏。距今41-39亿年前，月球比较集中地遭受到各种大型陨星的撞击，使月表出现许多月海盆地，即大型的环形构造。
岩浆说
有学者认为，月球诞生之初，是一个火球，因为质量不大，渐渐变红、变暗，内部生成月核，外表形成硬壳，其体内的热核聚变生成大量的氧、碳、氮等元素，在充满氢的高能环境中化合而成大量的水蒸气、二氧化碳、氨和甲烷等气体。岩浆中充满气泡，比重变轻，缓缓上浮，顶穿并熔融软弱的薄壳，形成连片的岩浆湖泊与海洋。巨大的气泡鼓出岩浆面，爆裂开来，猛烈地喷向天空，形成巨大的热气旋。喷发持续一段时间以后，被气体带走大量热量的岩浆慢慢凉下来，在下部继续上浮的岩浆举托下停留在原位，形成中央峰。如果没有足够多的上浮岩浆举托，中央峰将会沉没而被熔融。周围的熔岩迅速回落，填补气泡溢出后留下的空间，形成两千多米的凹坑。
由于岩浆的可塑性，巨大的喷口周围被塑成了环状，冷凝后就成了环形山。多次喷发会形成同心环或环套环。经过若干亿年的演化，随着地球的降温，月球渐渐闭合了最后的窗口。由于体内的反应尚未终止，月海平原上的局部小发作时有发生，形成星星点点的小凹坑。
月海盆地的形成时代距今39亿年，月海内充填的玄武岩的年龄为31—39亿年。环形山的形成时间极不相同，最古老的环形山形成于39亿年前，雨海盆地中的一些环形山及哥白尼环形山形成于8.5亿年前，最新的环形山形成于2500万年前。
阿波罗登月活动所带回的月球熔岩标本，再加上可以显示个别熔岩流叶状轮廓的卫星照片，清楚地表明充填月海盆地的物质是大面积的玄武岩熔岩流。从叠加在月海上的环形山的数目来判断，月海物质都大致同时生成，这一点是清楚的。由月球上带回的样品的放射性年龄说定更加肯定了这一点。测定结果表明，月海年龄在35亿年左右，尽管月海熔岩的喷出作用在月球历史上是很年青的事件，但它𨚫比地球上的任何岩石年齡都要老。
撞击熔化说
有学者认为月海是由石陨石、小行星或彗星撞击月面时造成的极高温度形成的。因大陨石的撞击，形成巨大的坑穴，伴随在周围引起山崩和断层。然后，因陨石冲击而诱发岩浆流溢，其表面被熔岩覆盖，遂形成了现在所见的月海盆地。尽管三、四十亿年前月海就已形成，但在月球表面它还算是比较年青的一部分。
伴随着月球的继续冷却和岩石圈的增厚，月海中软流圈切向流动的固体潮不足以推动月海盆地继续扩大，那时的月海边缘便演化成了月海多环盆地最外圈的环。其后的软流圈切向流动的固体潮只能推动月海盆地内部扩张运动，随着月球的继续冷却和岩石圈的进一步增厚以及月球自传周期的增长导致引潮功率的下降，在月海内部形成一环比一环更小的扩张构造。
到了距今30亿年前，所有月海最内环的扩张运动都停止了，月球内动力下的岩石圈构造运动也就基本结束了。在月球软流圈切向流动固体潮推动月海盆地构造运动期间，频繁的陨击在月球表面留下大大小小﹑密密麻麻的陨击坑，也影响甚至诱发一些类月海、甚至个别月海的构造运动。
美国学者汗布林认为，充填有月海物质的大型环形山，（如托勒密和格里麦迪）与大型的圆形月海盆地（如雨海，宁静海和变海）之间并无显著的区别。
美国著名地质学家G.K.吉尔伯特环形山在1893年提出，月海盆地实际是非常大的撞击击环形山。这些壮观的环形山后来为熔岩所充填，熔岩有时甚至溢出环形山以外形成目前所见到的规模宏大的暗色熔岩平原。
当代学者王小波认为，这种说法似乎不能成立，因为月海的分布有一定规律，月球正面月海几乎占了一半面积，而月球背面月海极少。如果是石陨石轰击而成，那么月海在月面的分布应该是几乎均匀的，可事实上并非如此，现在的月海也根本看不出任何撞击后的痕迹。
火山活动说
月球的月海和其它地质构造主要发生在距今前44亿年至30亿年间。有学者认为月海熔岩是在火山活动中从月球内部喷流出来的，进而形成了月海。可是通过天体物理学家的观测和计算，认为月球火山不可能发生如此大的喷发，以至能形成占月面近1/3的月海，况且科学家至今没有找到把如此众多的熔岩从月球内部输送到月面上来的通道。月表岩石中许多密度极大的亚金属结构也与火山活动说相悖，因为在火山喷发过程中，密度大的重金属会在熔岩中下沉，决不会浮到表面上来。
特殊火山活动说
一些科学家提出特殊火山活动这种假设．所谓“特珠火山活动”，就是通过人工控制的某种放射性能源在月面上造成火山活动。一句话，将月海的形成归结为某种智慧生物活动的结果。事实上，科学家在对月岩的分析中已经发现了某种“智能生物”活动的痕迹，因为在月岩中有真正的纯金属颗粒，如纯铁颗粒，也有近似纯钛的金属，而几乎所有的实验科学都证明，在星球自然演变的过程中是不可能形成纯金属状态的。而且现在发现的纯铁颗粒是不锈铁，说明它在形成时曾经过脱硫、脱碳的工艺，这在铁的自然形成过中是办不到的。这又是一个不解之谜。
月海的分布及主要月海简介
月球表面共有22个月海，向着地球的月面分布着19个月海，其面积约占这半球面积的40%，月球背面有3个海（东海、莫斯科海和智海），其面积只占月球背面的2.5%。
位于月球正面的月海有19个，包括蛇海、南海、知海、危海、丰富海、冷海、洪堡海、湿海、雨海、岛海、界海、酒海、云海、澄海区、史密斯海、泡海、宁静海、浪海和汽海等；背面有3个月海，包括莫斯科海、东海、智海等。
风暴洋
风暴洋是最大的月海，位于月球正面西北部，北纬600至东经10°之间。直径约为1700公里，南北向最大距离约2400千米，东西向的最大距离则为2900千米左右。面积有500万平方公里，比其他所有月海面积之和还要大。
充填风暴洋的岩石主要是月海玄武岩，其年龄为32亿年—40亿年，还有含钾、ree及含磷酸盐较高的特殊岩石—克里普岩。
风暴洋的东北部与环形的雨海相通，东岸一直延伸至月面的中央区，那里有中央湾和暑湾。南部和知海、湿海和云海连在一起，形成与南部著名山区相毗邻的格局；整个西部洋岸地形复杂，各种形态的半岛和岛屿显现出典型的海洋特征。
雨海
雨海是月球上的第二大月海，也位于月球正面西北部，西邻风暴洋月海，东邻晴朗海，是典型的环形月海，面积约88.7万平方千米。
雨海不仅是最年轻的月海，也是月球上最深的月海，比月面要低6,000多米。从地势的角度看，雨海地区非常复杂，极为壮观，它囊括了月面构造的诸多方面，因此雨海很早就引起天文学家们的兴趣。
雨海中就有3个比较大的环形山，排成一个三角形。它们分别称为：阿基米德环形山、奥托里克环形山和阿里斯基尔环形山。雨海盆地几乎全被月海物质所掩盖，但其同心环状构造还大致可以分分别出来。其最内环为一个岛环；第二环主要是“网尔卑斯”山以及靠近阿基米德环形山的崎岖不平的地势；第三环最大，也最明显，相当于喀尔巴阡山脉、亚平宁山脉和高加素山脉。
据对其成分和同位素年龄的研究表明，雨海是在39亿年前由直径约100千米的小天体冲击月表而成的，大量抛射物堆积在雨海周围，形成朱拉山脉、阿尔卑斯山脉、高加索山脉、亚平宁山脉、喀尔巴阡山脉等一系列山脉。
静海
宁静海是月球上的第三大月海，位于月球正面中央偏东北部，直径约873km,面积约26万平方千米，表面为玄武岩质熔岩所覆盖，地势比月球平均水准面低1700m左右。
静海盆地是前酒海纪形成的大型撞击盆地，后被较年轻的撞击盆地（酒海盆地、危海盆地、澄海盆地、雨海盆地）的溅射物所充填，在多期次玄武岩充填之前，形成了多角砾、高地成分的基岩。静海属于一级月海构造单元，月海玄武岩充填是静海地区最重要的岩浆活动之一。
莫斯科海
莫斯科海，是月背上的月海中相对最大的一个月海，长约300公里，宽约200公里，呈不规则的长桶圆形。
东海
东海，位于月背，具有巨大的同心圆构造，位于东海盆地的中央区。东海盆地的直径约1000千米，东海的直径约250千米。月球10号拍下了清晰的东海盆地的照片，充分表明东海外围有三层山脉环绕。形成了巨大的环形构造区。
其他月海
资源
月海由于地势低洼，所以反射太阳光的能力较差，这样从地球看去就是昏暗一片。可是“阿波罗”15号宇航员在登月之后也说，月海是个昏暗的区域。月海之所以昏暗井非由于反射太阳光的强弱造成，以前的解释显然是错的。后来的研究证明，所有的月海物质几乎都是由重金属构成的，月海中含有多得令人难以置信的钛和铁。由于含钛的物质呈黑色，铁也呈黑色，所以月海看上去才十分昏暗。
“阿波罗”飞船宇航员最初从月球带回的岩石标本就是从宁静海采集的，经化验得知，它是由高强度耐高温的钛一类金属成分组成。以后的分析证实，月岩石是由钛、铬、锆等耐高温、高强度井且具有极高防锈蚀性的金属构成的，岩石硬度至少是地球岩石的5倍，其含钛量是地球上含钛量最高的岩石的10倍。其他诸如锆、钇、铍等皆是人类已知的强度最高、极耐高温的珍稀金属，其含量极为丰富。
相关探测活动
风暴洋月海“阿波罗12号”飞船登月舱在风暴洋着陆时，取回了34.6千克月岩和月壤。
1965年2月17日发射的“徘徊者”8号，实现了在静海区地区硬着陆。在撞毁前的最后23分钟里，它共发回了7137张静海的近景高分辨率照片。
1965年3月21日发射的“徘徊者”9号，在云海附近的撞击坑硬着陆。在撤毁前的19分钟里，它共发回了5814张月而照片。这些照片的分辨率很高，比地球望远镜拍摄的最好照片要清晰2000倍。
1966年5月30日，一枚宇宙神-人马座火箭发射了勘察者1号探测器，它于6月2日在月球南纬2°7’，西经43°13'处的风暴洋月海成功地实现了软着陆。
1967年9月8日，美国用火箭把“观察者5号”发射上天，10日在月面“静海区”北部北纬1°25’、东经22°5’的地方实现软着陆。在它的上面装有X射线分析仪，用以探测“海”岩石的成分，结果发现：其中含氧58%，含硅18%。
1968年4月17日，勘察者3号探測器发射，于4月20日成功地在风暴洋月海地区距预定点2.7千米，南纬2°56’、西经23°20°处软着陆。
阿波罗12号的航行任务开始于1969年11月16日，这次航行的着陆点位于风暴洋月海（OceanusProcellarum），即勘探者1号宇宙飞船着陆点的200米距离以内。宇宙航行员艾尔•比恩（AlBean）和查尔斯•康拉德（CharlesConrad）在月球表面上安装仪器和米集34.3公斤岩样，共花费了八个小时。
1969年7月20日，人类第一次登上月球。“阿波罗11号”飞船登月舱着陆于静海区西南角，共采集22千克样品。充填静海区的岩石为典型的月海玄武岩，主要为高钾和低钾月海玄武岩，形成年龄为32亿年一39亿年。“阿波罗11号”任务中的两名宇航员成为第一批在月球表面行走的人。他们的登陆点就位于静海。
1971年7月，“阿波罗15号”飞船降落在雨海边缘靠近亚平宁山脉、深达366米的哈德利月溪地区。两名航天员对哈德利月溪进行了系统调查，并采集了可能是月球上年纪最大的结晶岩—一斜长岩，它的寿命可能有46亿年。
1971年7月发射的“阿波罗”15号载人飞船登月舱的着陆点是在雨海东南的亚平宁山和哈德利峡谷之间。
1972年12月，“阿波罗17号”飞船在晴朗海东南边缘峡谷地带金牛座一利特罗山脉着陆。
这些飞船从月海取回的岩石的化学研究表明，月海是由玄武岩质岩石组成的，其主要化学成分类似于大洋壳玄武岩。这些岩石的放射性年龄测定值为3.16×108到3.9×10°百万年。
利用嫦娥三号探测器的探测数据，中国科学家首次研究报道了雨海北部地区的地质特征及其浅表层的地质结构，对于探索月球的岩浆演化历史和后期改造作用具有非常重要的意义。
相关概念
类月海
月球背面还有一些直径为500千米左右的圆形凹地，形状像月海，但未被熔岩物质充填，被称作“类月海”。有时把大的圆形凹地称为“盆地”或“月盆”。很小的月海被称作“湖”。月海中的岭形隆起叫“海岭”。
大约距今41亿年前或更早，月球上的许多构造环停止了活动，继续活动的则扩张成为类月海。月球背面只有3个类月海扩张成为月海；月球正面的一部分类月海停止活动，一部分扩张成为月海，还有一些贯通成更大的月海。雨海就是几个类月海贯通形成的，风暴洋月海则是更多的类月海贯通的，贯通形成的月海边缘还保留了类月海的部分形状，在继续构造运动中形成月海中的沼或湾。
重力瘤
“重力瘤”，也叫“质量瘤”，是月球的重力正异常区，是人们在研究“阿波罗”号宇宙飞船的运动时发现的。从记录来看，每逢飞船飞越月海上空的某些特定的区域时，飞船都会出人意料地发生轻微的颠簸，甚至其高度都会发生短暂的下降，尺度达一米多。飞过这些区域后，飞船的运动又恢复正常。人们由此得出结论，这些地方上空的重力场大概是比别处大，其原因则可能是该处月海下面的物质密度比较大。这些地方被人们称为“重力瘤”。
科学家没有在月背处发现一处所谓“重力瘤”的现象，而在其正面，至少发现了12处，史密斯海、危海、晴朗海、雨海、酒海、湿海等撞击盆地都有正的重力异常。质量瘤的存在表明月壳是足够刚性的，可以长期支持质量瘤的过剩质量。
关于质量瘤的成因，主要有外因说和内因说两种观点：外因说认为质量瘤是由一些小天体落在月表形成的，原因是这些小天体的密度比初始月壳的密度要大；而内因说则认为质量瘤是月球本身演化的产物。当代学者程忠认为，月球始终朝向地球的这一面，由于月球轨道的近地点在那时相当近，遭受到地球上更加巨大的岩浆海洋的烘焙，致使月面上始终朝向地球的这一面的窗口久久难以愈合，以致于背向地球的半个月亮先冷却。面向地球的多个岩浆海洋内因热核反应生成的重元素只能在浅层分区聚集，于是形成了散布于正面的12个重力瘤。当代学者周敬斌认为，月海构造运动的后期，整个月球岩石圈的厚度大、强度高,软流圈的密度也很大。构造运动的月海盆地继续被拉张减薄并沉降，导致重力负异常；有的月海盆地岩石圈被拉裂，高密度的软流体大量上侵或喷发，形成月海该处重力正异常的质量瘤。
月球地质史
距今39亿年，小天体的大规模撞击月球，形成月海盆地，美国地质学家吉尔伯特环形山将其称之为“雨海事件”。对月球考察的很多成果支持了吉尔伯特的理论，这便是月海形成的外因论。美国“阿波罗”14号载人飞船的着陆点，就选在雨海事件的喷射堆积物——弗拉•摩洛地区上。从这里采集的岩石样品差不多都有遭受过冲击和热效应的明显特征。
在月海泛滥期间，月球内部大量的玄武流溢出而充填月海，冷却后形成月海玄武岩。月海玄武岩充填活动和规模的确定以及月海玄武岩随时间的演化规律，是研究月球热演化历史的重要内容。
通过对月海玄武岩进行年龄鉴定，推测月海玄武岩有5次喷发。大致时间是在距今39亿年前至31亿年前之间。依次形成的月海是：酒海一澄海区一湿海一危海一雨海一东海。其中月球产生的第二次大规模岩浆活动，即月海玄武岩喷发，月海被玄武岩充填的次序为雨海西、雨海东、湿海、危海、静海区、丰富海、澄海区、风暴洋月海。雨海盆地的溅射沉积层及广泛分布于盆地内部的熔岩称为雨海系，其形成时间称为雨海纪。雨海纪溅射物又覆盖在月陆或高地上的一套复杂溅射物之上。这套复杂溅射物称为前雨海系，它是月球表面最古老的沉积物。
位于月球背面的东海盆地被认为是由一个小行星规模的天体撞击而成的。东海盆地是月球上最年背和保存最完整的多环盆地。这个盆地象一只“牛眼”，由三层同心环岭以及其间的低地所组成。这三层环岭都具有两种地形特征。一种是同心环状地形，另一种是辐射状地形。月海玄武岩覆盖了盆地中央的低地，而外部较低的地方只有部分被熔岩覆盖。
月海质量瘤和重力负异常、月球背面的叶状悬岩和正面的月溪、月球质量中心偏离几何中心等构造，分析为月海构造运动的关联构造或伴生构造。
月海玄武岩
月海玄武岩年龄多数为39-31亿年，少数为30亿年，没有更年轻的，从这一点分析，月球的岩浆活动已停止30亿年了。根据地层不同的特征，晚期月海玄武岩总共被划分成31个不同的地质单元。
月海玄武岩主要分布在月球表面相对低注而又广阔的“月海”地区，其成分相似于地球上的大洋型拉斑玄武岩，只是月海玄武岩中，TiO和FeO更富集。月海玄武岩的TiO，含量为0.5%~13%，TiO，的高浓度是月海玄武岩的标志。
月海玄武岩的密度为3.2-3.4克/立方厘米，富含钛和铁。矿物成分以基性培长石（钙长石）、单斜辉石和钛铁矿为主，含少量橄榄石、磷灰石，及极少量的自然铁、陨硫铁。为结晶质岩石，粒经自0.1毫米到大于1毫米。少数岩石具斑状结构，斑晶为斜长石和辉石，长度超过1厘米，岩石表面可见气孔构造。
参考资料
月海-天文学名词 Glossary of Astronomical Terms.天文学名词网.2024-03-02