敦煌月牙泉——位于敦煌断陷盆地的边缘,第四纪松散沉积物厚度650米左右,沉积相颗粒粗细突变、犬牙交错,岸边有湖相沉积物.月牙泉水属于山前洪积扇地下水溢出而形成,不存在河流下切发育的条件.
月牙泉的形成与沙山的扩展有关.鸣沙山底部是古老变质岩系和早更新世玉门组胶结砾岩组成的基座,但鸣沙山在发育中向北和向西已越出这一基座,入浸了党河冲洪积平原.月牙泉周围的沙山已覆盖于党河洪冲积层上,大小泉湾一带,一直往西至河水庄附近,这些地方均可见沙山下有河流相的沙质淤泥沉积层,这都是古河流作用的证据.它表明晚更新世以来,这一地带是河流作用和风沙作用交替进行的地带.水足时,风沙将干涸的河滩掩埋,水来时又将沙地冲开,冲积相淤泥或砂砾层将风沙掩盖.这种交替,不是季节性的交替,而是以百年、千年计的地形演化.
全新世时期,鸣沙山扩展,在原为干涸的冲积地面上堆起了沙丘.后来党河发洪水时,党河东边的一支水流,从南北两沙山之间的缺口处由西向东冲入,再经现在的大泉湾、小泉湾的路线出东北方向.这就在南北沙山之间形成了一条小河.当时风沙如落在沙丘上,则使沙丘加大,如落在河中,则被水流带走.从现在的古河谷形态和古河谷内的河流相沉积看,这条小河持续了相当时间,使河谷地形得到充分发育.大泉湾和小泉湾分别是这条小河两个具有深槽的湾段,两个深槽湾段之间是河流浅滩.所以现在月牙泉大、小泉湾的地形是典型的平原沙质曲流型河谷残留湖地型.后来由于河水退去、或由于河谷改道、或由于南北沙山在月牙泉西部相连,堵塞了古河道.使原来的小河形成了封闭式的残留湖.它千百年来未被蒸发而消失,是因为地下水仍能向被封闭的古河槽积水洼地补给水分,于是就形成了如今沙山环抱中的一汪清水,而且形状宛如月牙一般.
