月牙泉被鸣沙山环抱，长约150米，宽约50米，因水面酷似一弯新月而得名。月牙泉的源头是党河，依靠河水的不断充盈，在四面黄沙的包围中，泉水清澈明丽，且千年不涸，令人称奇。可惜的是，从20世纪90年代以来，党河和月牙泉之间已经断流，只能用人工方法来保持泉水的现状。由于月牙泉边已建起了亭台楼榭，再加上起伏的沙山，清澈的泉水，灿烂的夕阳，景致还不错。

关于月牙泉、鸣沙山的形成，当地有一个故事：从前，这里没有鸣沙山也没有月牙泉，而有一座雷音寺。有一年四月初八寺里举行一年一度的浴佛节，善男信女都在寺里烧香敬佛，顶礼膜拜。当佛事活动进行到“洒圣水”时，住持方丈端出一碗雷音寺祖传圣水，放在寺庙门前。忽听一位外道术士大声挑战，要与住持方丈斗法比高低。只见术士挥剑作法，口中念念有词，霎时间，天昏地暗，狂风大作，黄沙铺天盖地而来，把雷音寺埋在沙底。

奇怪的是寺庙门前那碗圣水却安然无恙，还放在原地，术士又使出浑身法术往碗内填沙，但任凭妖术多大，碗内始终不进一颗沙粒。直至碗周围形成一座沙山，圣水碗还是安然如故。术士无奈，只好悻悻离去。刚走了几步，忽听轰隆一声，那碗圣水半边倾斜变化成一弯清泉，术士变成一滩黑色顽石。原来这碗圣水本是佛祖释迦牟尼赐予雷音寺住持，世代相传，专为人们消病除灾的，故称“圣水”。由于外道术士作孽残害生灵，佛祖便显灵惩罚，使碗倾泉涌，形成了月牙泉。

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