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  形成月球表面的主要地質過程是撞擊坑與火山作用。使用標準的地層學原理,可以對這些地質事件在時間上排序。月海曾經被認為是具有單獨年齡的獨立地層單元,但現在認識到月球火山作用是一個延續的過程,最早開始於42億年前並且持續到大約12億年前。 現在,撞擊事件被認為是確定月球地層年齡最有效的方法,因為撞擊事件數量眾多,並且在地質史上撞擊是瞬時事件。 撞擊坑在漫長時間內的後效改變了月貌,並可定量化評估撞擊坑的侵蝕狀態以確定其相對年齡。  月球地質年代的劃分是基於傳統的月貌標記的識別,因此不應該認為在月球地質年代交界的時間段內發生了任何地質過程的重要變化。通過從月球獲得的岩石土壤樣本,人類已經能對一些地質年代的紀確定絕對年齡。但必須注意某些紀的年齡是未確定的或是有很大爭議。在月表的很多高地區,不可能區分前酒海紀與酒海紀的物質,因此有時被稱作前雨海紀.

  前酒海紀從月球殼層形成到酒海撞擊事件。酒海撞擊時的濺射物是有效的地層年代學標記。已有30個撞擊盆地被識別為這個地質紀中形成的,其中最古老的是南極-艾託肯盆地。

  酒海紀的時間跨度從酒海撞擊事件到雨海撞擊事件。目前大約12個撞擊盆地被識別為此地質紀中形成的,包括澄海與危海。 阿波羅16號的探月飛行的一個科學目的就是對酒海取樣以確定其年齡。但是酒海撞擊事件發生時間存有爭議,最多引用的資料是39.2億年,以及較少被引用的38.5億年。最近研究表明可能更古老,為41億年。

  雨海紀已經分成了早雨海世、晚雨海世。早雨海世的時間跨度是從雨海撞擊事件到東海撞擊事件。雨海的形成年代過去一般認為是38.5億年前,但中國地質科學院劉敦一研究員用鋯石SHRIMP定年法測定美國阿波羅登月取回的的月岩樣品年齡,重新確定了月球雨海紀的年齡應為39.2億年,而不是38.5億年,這一資料在2010年3月美國休斯敦舉辦的月球與行星科學大會上得到了國際認可。早雨海世之後大型撞擊事件基本停止,除了在晚雨海世撞擊形成的Schrödinger盆地外,月面再無大型多環撞擊盆地形成。  晚雨海世的時間跨度為東海撞擊事件到特定尺寸(D)的撞擊坑被侵蝕過程湮沒的時間。 東海撞擊事件的發生時間由於沒有取樣,因而不能直接確定。但應早於37.2億年(基於早雨海世的月海玄武岩的年代)並可能上推到38.4億年(基於東海濺射物上撞擊坑的尺寸-頻度分佈)。大約三分之二的充填月海的玄武岩噴出發生在晚雨海世。

  愛拉託遜紀的開始時間定義為特定尺寸(D)的地質單元的撞擊坑被侵蝕過程完全湮沒所用的時間(大約32億年)。主要侵蝕手段是後續的隕石撞擊,月震也發揮了一點作用。愛拉託遜紀的結束時間定義為明亮的新被濺射的月面物質由於空間風化過程而變暗所需的時間。實際用月坑周圍看不到放射紋所需時間來定義,大約為11億年。不過這種定義近來也受到很大批評,認為月坑周圍明亮的放射紋是由於多種原因形成的,放射紋變黯淡過程與空間風化作用不相關。概括而言,愛拉託遜紀中形成的月坑仍然能清楚分辨,但月坑周圍的放射紋已經被侵蝕看不到了。愛拉託遜紀的命名源自具有典型樣貌的厄拉多塞隕石坑。

  哥白尼紀是最年輕的月球地質年代。最初哥白尼紀的開始時間用撞擊坑周圍明亮的放射紋的存在來定義。但正如上述提到的批評,放射紋是由於多種原因形成的。哥白尼紀的開始時期並不對應於哥白尼環形山形成的時間。一般把哥白尼紀的時間跨度定為11億年前到現在。

  一般參考
月球地質年代在科學界劃分為五個紀(英語:period):前酒海紀、酒海紀、雨海紀(又細分為早雨海世、晚雨海世)、愛拉託遜紀和哥白尼紀。地質年代的時間分界根據月面上的重大隕石撞擊事件、撞擊頻率與撞擊坑尺寸。透過對月面取樣的放射性定年,月球地質年代的絕對時間已基本可知。然而,特定重要事件的發生時間仍然有很大爭議,因為月表地質單元取樣還很不完全,而且大多數月表樣本受到了漫長時間跨度內小隕石微粒撞擊的汙染。