Герцоги, как образовываются фамилии у дворян Европы

По-разному.

Про двоих, ныне действующих сразу скажу:
1. Александр Дуглас-Хэмилтон, герцог Хэмилтон. Дуглас (предки по отцу) - наикрутейший шотландский клан. Вроде как его основатель был смуглолицым на старом Галике - Дуглас. В конце 17 века один из Дугласов женился на наследнице титула герцогов Хэмилтон.
2. Ральф Перси, герцог Нортамберлэнд. Перси - деревня в Нормандии, откуда предок герцога отправился в 1066 вместе с Гильомом Бастардом завоёвывать Англию.

Подробнее:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_dukes_in_the_peerages_of_Britain_and_Ireland

образУются
По названию населенных пунктов или событий.

"фамилии" у графьев были названиями их поместья. герцог Аноулемский - как король польский. Потому могли быть и герцог "Ангулемский и Алансонский". Позже титулы стали дарить без имений в память заслуг "граф Суворов Задунайский". Потом просто стали фамилиями. А после переписи и паспортизации те же фамилии получали и вассалы или наши крепостные. Нынешние Шерметевы - 99% потомки не графьев, а их крепостных.

Фамилиё наследственное, если уж на то пошло, у вашего герцога - Валуа.
А Алансон и Ангулем - это титул от названия владений, которые он получил от короны. И перечислять их можно было бы долго - по одним землям он имеет титул принц, по другим - граф, по третьим - барон. Для этого достаточно внимательно читать Дюма.

Вот и Меган, герцогиня Сассекская, не перестала быть Маркл от того, что вышла замуж за Виндзора, которым герцог тоже не перестал быть.

Эволюция феодальных отношений.

Очень тупо и упрощенно - сперва немецкое племя франков завоевало бывшую римскую провинцию Галлия. Доверенные братки атамана, надзирающие над одной из порабощенных территорий назывались "граф" (из русск. уголовн. "смотрящий").

Но как всегда у дегенератов, все было очень запущенно. Например, герцогом Алансонским, Великим Князем или принцем Уэльским мог быть только родной сын короля/царя.