Constitución geológica de los mares
La principal características de las rocas basálticas respecto de las rocas provenientes de las tierras altas es que los basaltos contienen una mayor cantidad de olivino y piroxeno y menos plagioclasa. Llamativamente muchas de ellas también tienen un óxido de mineral de hierro-titanio llamado ilmenita. Debido a que el primer muestreo de rocas tenían un gran contenido de ilmenita (y otros minerales relacionados) recibieron el nombre de basaltos de “alto titanio” en referencia a los concentraciones excepcionales de este metal. El Apollo 12 regresó a Tierra con basaltos de menores concentraciones y fueron llamados basaltos de “bajo titanio”. Misiones subsecuentes y las misiones automatizadas soviéticas regresaron con basaltos con una concentración aún menor, son los basaltos de “muy bajo titanio”.
La sonda Clementine proporcionó datos que muestran un amplio rango de contenido de titanio en las rocas basálticas, siendo las de alto contenido las de menor abundancia.
Las formas de los granos minerales en la que están presentes en los basaltos de los mares indican que estas rocas fueron formadas en coladas de lava, algunas delgadas (de un metro de espesor) y otras más espesas (hasta 30 metros). Muchas de los basaltos lunares contienen pequeños agujeros llamados vesículas, los cuales fueron formados por burbujas de gases atrapados cuando se solidificó la lava. No se sabe con certeza cuáles fueron los gases que escaparon de estas rocas. En la Tierra las vesículas se forman con la salida de dióxido de carbono, vapor de agua acompañada de algo de sulfuro y cloro. En la Luna no hay señales de la existencia de agua. Es probable que hayan sido dióxido de carbono y monóxido de carbono, con algo de sulfuro.
Las muestras de vidrios piroclásticos se presentan de color verde, amarillo y rojo. La diferencia en color reflejan la cantidad de titanio que poseen, de esta manera, las partículas verdes tienen las menores concentraciones (cerca de 1%) y las rojas son las de mayores concentraciones con un 14 %, mucho más que los basaltos de mayores concentraciones.
Los experimentos llevados a cabo en las rocas basálticas y vidrios piroclásticos muestran que se formaron cuando el interior de la Luna estaba parcialmente derretido. Las rocas, no tienen una temperatura específica de fundición ya que se derriten en una gama de temperaturas: los basaltos se funden a unas temperaturas entre 1.000 – 1.200°C. Los experimentos mostraron que el derretimiento en la Luna tomo lugar a una profundidad de entre 100 a 500 km, y que las rocas que se derritieron parcialmente contenían principalmente olivino y piroxeno con algo de ilmenita en las regiones que formaron los basaltos de alto titanio.
