神秘的敦煌月牙泉，像初五的一弯新月，落在黄沙里，泉水清凉澄明，在沙山的怀抱中娴静地躺了几千年，虽常常受到狂风凶沙的袭击，却依然碧波荡漾，水声潺潺，是当之无愧的沙漠第一泉！
月牙泉，梦一般的谜，千百年来不为流沙而淹没，不因干旱而枯竭，在满目荒凉中有此一景，深得天地之韵律，造化之神奇，令人神醉情驰，称赞不已。
对月牙泉起源一般有四种解释：
一曰古河道残留湖。认为月牙泉是附近党河的一段古河道，很久以前，党河改道，大部分古河道被流沙淹没，仅月牙泉一段地势较低，由于地下潜流出露，汇集成湖。湖水不断得到地下潜流的补给，因而不会枯竭。20世纪50年代测量，月牙泉水面东西长218米，南北最宽处54米，平均水深5米，最深处7米有余。
二曰断层渗泉。认为月牙泉南侧有一东西向的断层，断层上盘抬高了地下含水层，下盘降到附近潜水面时，潜流通出成泉。
三曰风蚀湖。即原始风蚀洼地随风蚀作用的加剧，当达到潜水面深度时，在新月形沙丘内湾形成泉湖。由于环绕月牙泉的沙山南北高，中间低，自东吹进环山洼地风会向上方走，风力作用下的沙子总是沿山梁和沙面向上卷，因而沙子不会刮到泉里，沙山也总保持似脊似刃的形状，这才形成沙泉共存的奇景。
四曰人工挖掘。认为月牙泉形状与半轮新月惟妙惟肖，好似人工刻意修饰的结果，加之古籍中有“沙井”的记载，既然称井必须是人力劳作的结果。
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