thumb|300px|Cara visible de la Lluna.
La conocencia de la xeoloxía llunar aumentó significativamente a partir de los años sesenta coles misiones tripulaes y automatizadas. Magar tolos datos recoyíos, inda queden entrugues ensin responder que namái van ser contestaes cola instalación de futures bases permanentes y un estudiu más ampliu de la superficie. Gracies a la so cercanía, la Lluna ye l'únicu cuerpu —amás de la Tierra— que la so xeoloxía conocer refechamente y del que se llograron muestres de distintes rexones. Les misiones tripulaes Apollo contribuyeron na recoyida de 382 quilogramos de roques y muestres del suelu llunar, que siguen siendo oxetu d'estudiu útil pa la comprensión alrodiu de la so formación y la d'otros cuerpos celestes. Delles sondes del programa Lluna de la Xunión Soviética tamién traxeron de vuelta a la Tierra pequeñes muestres del suelu llunar: la Lluna 16 (101 gramos), la Lluna 20 (55 gramos) y la Lluna 24 (170 gramos).
L'orixe de la Lluna 250px|thumb|left|Mare Imbrium y cráter Copérnico. Por enforma tiempu'l problema fundamental tocante a la hestoria llunar foi'l del so orixe. Les hipótesis que fueron ellaboraes a esti respectu son tan variaes como distintos una de la otra. Les hipótesis más importantes son: Captura llunar: la captura d'una lluna dafechu formada pol campu gravitatoriu de la Tierra resulta inverosímil una y bones un alcuentru cercanu cola Tierra produciría un choque o una alteración de la trayeutoria del cuerpu en cuestión y probablemente nunca volvería a realcontrara cola Tierra. Por que esta hipótesis funcione riquiríase una gran atmósfera estendida alredor de la Tierra primitiva, que podría frenar el movimientu de la Lluna primero qu'escapara. Esta hipótesis ye seriamente considerada pa esplicar les órbites de los satélites irregulares de Xúpiter y Saturnu; sicasí, ye bien difícil que funcione pa la Lluna. Hipótesis de la fisión: espón la idea de qu'una Tierra primitiva con una rotación acelerada espulsó un cachu de la so masa, y foi propuesta por George Darwin, fíu del célebre biólogu Charles Darwin. Esta hipótesis nun esplica por qué la Tierra taba rotando una vegada cada 2,5 hores y por qué la Lluna y la Tierra nun siguen con un movimientu rotacional aceleráu na actualidá. Hipótesis de la acreción: con esta hipótesis establezse que la Tierra y la Lluna formaron xuntes, nun sistema doble. El problema d'esta hipótesis ye que nun s'esplica'l periodu rotacional de la Tierra y la Lluna, amás de dar una respuesta a l'ausencia de material d'esti sistema doble orbitando a los dos cuerpos, fenómenu que solamente puede ser esplicáu si tener en cuenta'l movimientu de rotación terrestre y el de revolución llunar al traviés d'una propiedá física llamada momentu angular. Teoría del gran impautu: referir al impautu d'un cuerpu del tamañu de Marte (la metá del radiu terrestre y un décimu de la so masa) sobre la Tierra cuando ésta taba a un 90 % del so tamañu actual. Esti impautu espulsaría vastes cantidaes de material caliente alredor de la órbita terrestre y la Lluna formaríase al traviés de l'acumuladura d'esti material.
Teoría del gran impautu 250px|thumb|Imaxe llograda na misión Apollo 15.
Ye la hipótesis más aceptada. Anque propuesta en 1984, los sos oríxenes remontar a mediaos de los años setenta. Esta teoría sí satisfai les condiciones orbitales de la Tierra y la Lluna y les causes poles que la Tierra tien un nucleu metálicu más grande que la Lluna. Les teoríes modernes de cómo se formen los planetes al traviés de cuerpos más pequeños —que seríen formaos por cuerpos entá más pequeños— predicen que, cuando la formación de la Tierra taba casi terminada, podría haber un protoplaneta o cuerpu planetariu primitivu del tamañu de Marte (Tea), con cerca d'un décimu de la masa de la Tierra, nes cercaníes de la órbita terrestre, de forma tal qu'entró en choque. Por too esto, la teoría del gran impautu, según la cual la Lluna aniciar colos restos d'un gran choque ente planetes, ye un eventu plausible, ya inclusive que podría ser inevitable.
La enerxía arreyada nesti choque ye impresionante: miles de billones de tonelaes de material habríase evaporado y dilíu. En dellos llugares de la Tierra la temperatura llegaría a los 10 000 °C. Esto esplicaría'l tamañu inusual del nucleu metálicu de la Tierra; el cuerpu del tamañu de Marte fundiríase cola Tierra incorporando'l so material al interior del nuesu planeta. Si esti eventu nunca asocediera, non solo ye que la Tierra nun tendría lluna, sinón qu'amás los díes seríen más llargos y les sos duraciones seríen de cerca d'un añu.
El primer eventu importante de la formación llunar foi la cristalización del magma oceánicu. Nun se sabe con certidume cuál yera la so fondura, pero según distintos estudios, l'océanu de magma taba allugáu a unos 500 km de fondura. Los primeres minerales en formase nesti océanu en procesu de cristalización fueron los silicatos de fierro y magnesiu olivino y piroxeno. Por cuenta de que estos minerales yeren más trupos que'l material confinante, fundiéronse. La ulterior formación de feldespatu plagioclasa, de menor densidá que'l magma, allúgase na parte cimera del océanu de magma formando los montes d'anortosites, dando a llugar a la primera corteza llunar. La etapa del océanu de magma terminó hai unos 4400 millones d'años.
Tan rápido como se formó la corteza llunar, ya inclusive cuando inda se taba formando, otros tipos de magmes que formaríen les norites y les troctolites nes tierres altes empezar a formar no fondo de la Lluna, pero inda nun se sabe a qué fondura. Los magmes xubieron al traviés de la superficie infiltrándose al traviés de la corteza de anortosita, formando grandes roques ya inclusive erupcionando sobre la superficie. Dalgunos d'estos cuerpos magmáticos reaccionaron químicamente colos remanentes del océanu de magma (KREEP) y otros pueden eslleir a les anortositas. Esti periodu d'historia llunar terminó fai cerca de 4000 millones d'años.
Mientres estes primeres etapes de la formación llunar, dellos eventos d'impautu siguieron modificando la superficie hasta una fondura d'unos pocos quilómetros (inclusive hasta 20 km). Anque nun foi comprobáu fehacientemente, el permediu d'impautos paez tornar ente 4500 y 4000 millones d'años tras, pero dempués creció dramáticamente produciendo la mayor parte de les cuenques visibles na lluna. Esti bombardéu asocedería nun ralu d'ente 4000 a 3850 millones d'años tras.
Una vegada menguáu'l permediu d'impautos, los mares tuvieron tiempu pa formase. Los basaltos formáronse hai más de 3850 millones d'años. Sicasí, ente 3700 y cerca de 2500 millones d'años tras (la última cifra ye bien incierta), les laves fluyeron sobre la superficie llunar, formando los mares y otres carauterístiques típiques. Xunto colos basaltos vinieron les erupciones piroclásticas refundiando restos de basaltu dilíu a cientos de quilómetros de distancia. Desque cesó'l vulcanismu, la única fuercia xeolóxico na lluna fueron los impautos de meteoritos.
Dalgunos de los cráteres más importantes de la Lluna son Copérnico, con 93 km de diámetru y una fondura de 3,76 km, y Tycho con un diámetru de 85 km. Dambos cráteres espulsaron gran cantidá de material. La misión Apollo 17 allunizó nel valle de Taurus-Littrow, un área na que se distribuyera'l material proveniente del cráter Tycho; l'estudiu de roques dexó llegar a la conclusión de que l'impautu asocedería hai unos 110 millones d'años.
Paisaxe llunar El paisaxe llunar ta carauterizáu pola presencia de cráteres d'impautu, el material eyectado por éstos, dalgunos volcanes, depresiones rellenaes pel océanu de magma, llombes y les marques dexaes polos fluxos de llava.
Les altes y baxes llanures L'aspeutu más distintivu de la Lluna ye'l contraste de zones clares y escures. Les zones clares son les tierres altes y reciben el nome de terrae (del llatín tierra. Forma singular: terra) y les llanures más escures llamaes maria (del llatín mares. Forma singular: mare), nomes acuñaos por Johannes Kepler.
Les tierres altes y los cráteres thumb|400px|Formación d'un cráter d'impautu.
Les tierres altes presenten la mayor cantidá de cráteres d'impautu dende un diámetru de cerca d'un metro hasta 1000 quilómetros. Primero que cualquier misión robótica pudiera llegar a la Lluna, los científicos pensaben que l'orixe de dalgunos d'estos cráteres yera volcánicu, idea que camudó radicalmente cola torna de muestres de suelu y roques llunares coles misiones Apollo amosando claramente l'importante rol del procesu d'impautu na formación del terrén. Los impautos asoceden a velocidaes cercanes a los 20 km/s (70 000 km/h). En cada impautu ondes d'alta presión rebotan al proyeutil y el cuerpu impactáu, procesu nel cual el proyeutil (un meteoritu) ye destruyíu pol pasaxe de la onda de choque faciendo que s'evaporice casi na so totalidá. El material del cuerpu impactáu ye comprimíu fuertemente y descomprimíu de volao dempués. Una porción d'esti material ye evaporizado y otra parte ye dilida, pero la mayor parte (una masa 10 000 vegaes cimera a la del meteoritu) ye espulsada fuera del cráter formando l'aniellu que lu arrodia. La parte central del cráter ye un área más ablayada que'l restu del terrén. La diferencia coles calderes volcániques o cono de cenices ye que nun tienen aniellos de material acumulao y los sos visos tán percima del nivel de la superficie.
Una pequeña parte del cuerpu impactáu ye espulsada a grandes distancies dando llugar a unes figures que s'asemeyen a llinies rectes llamaes radios.
Los mares
Los mares (maria) cubren cerca del 16 % de la superficie llunar y fueron formaos por colada de llava colaes de llava que principalmente enllenaron les enormes cuenques d'impautu. Anque se piensa que na actualidá la Lluna nun tener nenguna actividá volcánica, sí la tuvo nel pasáu. Según estudios, l'actividá volcánica de la Lluna tomó llugar dempués de que les tierres altes fueren formaes y dempués de que la mayor parte del procesu de craterización asocediera, por esti motivu, los mares llunares son más recién que les tierres altes.
Antes de ser confirmáu poles misiones Apollo, los científicos yá creíen que los mares llunares yeren llanures de llava yá que éstes teníen unes carauterístiques particulares: patrones de fluxos de llava y colapsos atribuyíos a tubo de llava. El material recoyíu mientres les misiones llunares de los años sesenta y setenta confirmaron el barruntu: les cuenques tán formaes d'un tipu de roca volcánica llamada basaltu.
Los mares enllenen la mayor parte de les cuenques d'impautu del llau visible. Nos años sesenta, dellos científicos suxirieron qu'esto demostraba una causa y efeutu: los impautos non solo causaron la formación de grandes cráteres sinón tamién producieron el derretimiento del interior llunar disparando'l procesu volcánicu. Sicasí un exame más detalláu de los mares amuesen qu'éstos tienen de ser más nuevos que les cuenques nes que moren.
Exemplu: l'impautu que formó la gran cuenca de Imbrium del Mare Imbrium (Mar de les Agües) refundió material pa escontra fuera de la cuenca formando los montes qu'arrodien a la cuenca Serenitatis, esto ye, del Mare Serenitatis (Mar de la Serenidá). Por eso'l Mar de la Serenidá ye más antiguu.
La carauterística visible más importante alrodiu de la relativa mocedá de los mares respeuto al terrén circundante ye que los mares tienen menos cráteres, lo que supón que tuvieron menos tiempu presentes. Ello ye que colos datos recoyíos nes misiones llunares sábese que los mares pueden formase inclusive miles de millones d'años dempués de que se formen les cuenques.