11天行程过后，他们来到“幽灵般坍圮”的丹丹乌里克，最后6天他们是走在封冻的塔克拉玛干沙漠上。白天气温从未在零摄氏度之上，夜晚时而又降至零下十摄氏度。即使是在生了火的帐篷里，斯坦因发现温度计下降到零下六摄氏度以下时就没法工作。睡觉同样是个难题。他记述说：“睡醒时发现胡子因为呼出的气而冻硬了，让人很难受。”他最终使了个法子，用皮衣蒙住脑袋，通过袖口呼吸。
他在塔克拉玛干沙漠边沿的最后一个绿洲阿特巴希村（Atbashi）招募了30个伙计，人手一把锄头。由于害怕，他们不想冒风险去沙漠，他们最害怕的就是精怪，或者说魔鬼。这样的想法在情理之中。但是在头人的压力、薪水的诱惑，以及特尔迪和斯坦因身边另外两位经验丰富的老手对沙漠状况打包票之下，最终斯坦因让他们改了主意。但临行之前，斯坦因为每个人分发了一件当地能买到的最厚的冬装。
随着探险队逐渐深入沙漠，人与骆驼的脚也都陷在松散的沙子里，这导致前行缓慢，力气消耗，身负重载的队伍一个小时仅能走上1.5英里，结果一天下来很少能行进超过10英里。他们最后在圣诞节前一周抵达了“周围十分诡异，布满死亡气息”的丹丹乌里克。斯坦因一下子就发现猎宝人先前就来过，因为有很多显而易见的破坏（他可能认为赫定就是破坏者之一，尽管他十分圆滑，没有这么说）。虽然还是没找着心心念念的黄金，但特尔迪坦言多次到过这里。这一丁点儿没打消斯坦因发掘的意向。他深知在这个上帝遗弃的地方，他们这支劫掠小队资源不足，顶多能待一两天。他们任意发掘在地上裸露出来的建筑，对深埋沙丘之下的遗迹暂时不动手。特尔迪熟悉这片遗址，事实证明这一点价值非凡，他给斯坦因指出了哪些房屋还未遭掠夺。
斯坦因最为关心的问题是避免队伍在零摄氏度以下的夜晚冻死。虽然大家都裹了很厚的衣物，斯坦因还是得遍地找柴生火，所幸柴火就在身边——这座死亡之城的果园里历经百年漫漫时光的枯木。他把帐篷支起来，让驼队前往东边相距三天路途的克里雅河，在那边有饲料，骆驼可以恢复力气，好日后继续赶路。
由于时间紧，第二天早上他们就着手挖掘。多年来，斯坦因就在筹划和等待这一刻。在他到的第一个塔克拉玛干沙漠中的遗址丹丹乌里克，他的理论、学识和才干要经受检验。他从紧挨帐篷南面的一处方形小建筑遗迹开始。特尔迪很久之前在这个地点进行过挖掘。他告诉斯坦因这是个“神像之屋”。但是比起其中的文物，斯坦因更在乎的是熟悉这类圣祠的构造和布局。
斯坦因的传记作者珍妮特·米尔斯基分析说：“丹丹乌里克宛如课堂。斯坦因在此熟识了遭到沙子掩埋的古代圣祠和建筑物的相关基础知识：传统的布局设计、构筑与装饰、艺术以及其中的一些仪式活动等。他还把遗址当作实验室，为这种被像流水一般的沙子所掩埋的遗迹研究出最适合的挖掘办法。由于沙子像水会流动，只要一挖，新的沙子又会立即流回去。斯坦因找不到前人的案例供参考，缺乏在考古学的注意事项、目标和方法方面受过训练的劳动力……他的法子是由简单到困难，由心里有数的部分再到那些不曾想过会发现什么的部分。斯坦因的办法兼具谨慎仔细和试验意味。”
尽管发掘时候斯坦因慎而又慎，而且这里已经遭到过洗劫，但首日的挖掘还是稳步收获了不少古代的佛教壁画以及灰泥浮雕。每件发掘的东西都要在原地小心拍照并对发现地做详尽标记，之后才被搬走。就这样，共计150件文物准备好历经漫长而危险的旅途运到大英博物馆。第二天，斯坦因转而对沙子下面八英尺的一小群建筑物展开发掘。他在这里也发现了壁画，但大多太脆弱，不好移动。但截至目前，除了一点碎纸片，仍未发现写本。然而，斯坦因最想得到的正是这种带有揭示性信息的东西。因此，他也像赫定一样，决定奖励最先发现写本的人以白银。结果不到一小时，传来一声兴奋喜悦的叫嚷“卡特”——突厥语“笔迹”的意思。
发现的手稿是古老的卵形的纸张，写有非印度语的文字。后来证实，这是一种特别的印度写本形式，由很多页组成，打圆形孔洞后用绳子穿在一起，发...
然而匪夷所思的是，从其余的遗留物分析，写本所在的位置是一个厨房。此外，它们是在距离原来的地板高几英尺的散沙中被发现的。唯一可能的解释是，它们很可能是从上层房间掉下来的，也就是由一座小庙宇的藏书室落到下层的厨房中，所有上层建筑结构都因饱经风沙长久的侵袭而化为尘土了。
1900年的圣诞节，斯坦因开始在一组填满沙子的建筑中工作，这里距营地东北方向约半英里，显而易见是寺庙。尽管这边也呈现出通常的那种遭到猎宝者破坏的迹象，但斯坦因的直觉认为倘若留神挖掘，没准还能有重大收获。事实也的确如此。最初发现两幅木版画。其中一幅稍大的数月以后在大英博物馆清理剥去沙土后，呈现出人像，但头部是戴冠的老鼠，端坐在两名侍从当中。这显然描绘的是拯救和阗的圣鼠鼠王。
下一个发现是两张写有文字的纸片，斯坦因很快认出这是在赫恩勒博士藏品中见过的，“特别的草写体的婆罗米文”。不久在干燥的沙子里挖出其他类似的碎纸片。斯坦因用冻僵的双手展开这些皱了的文献，大略检查后发现与加尔各答收藏的相似，很显然有关联，赫恩勒博士之后也确认了这一点。斯坦因觉得加尔各答藏品中的那些东西恐怕就是早些年特尔迪在丹丹乌里克发现的。之后他仔细查验褪色的薄薄的纸片，证实它们是8世纪的官方及个人交易凭证，里面包括借据以及征用令。
圣诞节当天还有很多惊喜，其中包括中文的文献。马继业之后对其中之一进行了翻译，发现是要求还驴的申诉书。驴租给俩人后过了十个月，非但没还，甚至连人都找不到了。更为关键的是文件有明确的日期——大历十六年二月六日，即公元781年。①申诉书中提到的地址是桀谢，这几乎无疑是丹丹乌里克原来的名字。加尔各答已经有另外一些有一样名字的相似文献了，很可能这些最开始也都是特尔迪挖出的。时至今日他仍然记得很清晰，好多年前他在此地发现写有汉字的类似东西，那会儿他把这些都卖给了一个和阗商贩。
如果不是特尔迪，斯坦因在圣诞节的最后冒险将可能是以悲剧来收场。斯坦因和伙计在入夜时走回营地，他在沙丘下面捡到一枚中国钱币，根据上边的日期看起来是1200多年前的古代钱币。他在原地徘徊，期望寻找到更多，而其他人已经往前走掉了。他事后回忆道：“过了一会儿，夜幕降临时我开始往回走，结果走错路了。之后我在低矮的沙丘里跋涉了一英里徒劳地试图找到营地。四下寂静无声，也没有任何能为我指路的标志。”现在他在黑夜中完全迷失了方向，会在夜里冻死。意识到自己正在面临的危险后，他立即在尚能看见自己的脚印时折返。刹那间他发现沙子里裸露出前些天他注意到的古墙残迹，这里位于营地东南方向很远的地方。他记述说：“我靠着回忆中遗址的相对方位向右转，沿着所知的西北—东南方向的沙丘峰线缓慢前行，边走边喊，直到听见有人答应。”特尔迪发现斯坦因不见后惴惴不安，让大家两人一组去找。“在这个小意外之后回到我的帐篷里饮着热乎的茶，这让我倍感愉悦。”斯坦因婉转地写下了欣慰和感激之情。
翌日，他着手发掘昨夜救了他的命的遗址。首先是清理一座小佛寺的沙子，在里面发现了不少有意思的壁画和绘着图案的木板，以及更多的写本残片。但是，在下一个遗迹的底层发现的文物更重要。在干燥的沙子中他们掘出一小批卷得很整齐的汉字文书。由于多年以前这座城市的水源尚未最终枯竭时存在的湿气，其中一些严重腐烂，湿气应该是通过泥土地面透上来的。幸运的是其他文书保存完好。后来两位知名的汉学家爱德华·沙畹（Edouard Chavannes）和罗伯特·道格拉斯爵士（Sir Robert Douglas）将这些翻译出来。其中包括两张个人的小额借条，一个是借钱，另一个是借粮食，从文中看是由护国寺僧人秦英所写，里面有借款人和担保者的名字，同时补充说明，愿意用家庭用品和牲畜来抵押。两份借据年代一致，都是782年。
斯坦因指出由寺院的中文名字（“护国”字面意思是保卫国家）连同第三个文件上主管僧人的中文姓名，“一眼便可知道寺庙出自哪一个国家”。然而他补充道：“由借款人和担保者的姓名看，很显然资助寺院的人却不是汉人。”对斯坦因而言，这些东西的价值体现在其记载的生活琐事中。他解释说：“其性质不重要，篇幅和内容又无多大意义，因此这些文书不可能是在寺院被最终遗弃之前保存了很长时间的东西。”文书的时间跨度为782年到787年，由此判断，丹丹乌里克陷入沙漠之中的时间约在8世纪晚期。
斯坦因在同一个废址里还发现三个绘画生动精美的木板。其中一幅描绘骑在马上的一个人，另一幅则是一个人跨在双峰骆驼上。他刷掉木板上的沙子，马上发现这在艺术史上至关重要。事实上这就是他一直寻找的能够证实其理论正确性的最清晰的凭据。这些画不仅在笔法和构图方面显示出７世纪丝绸之路艺术家达到的高超水准，其无疑“融合”了印度、波斯和中国风格的技法，更是为西域艺术缓慢东进时如何逐渐形成提供了一个教科书般的实例。
斯坦因形容这幅精美的小画时如是写道：“马匹上的骑手年轻英俊的脸上显示出了中印两国特点的有趣结合，他乌黑的长发在头上盘成松松的发髻……着黑色的高筒毡底靴子，很像今天中国新疆富有人士仍在穿着的样子，上边还有马刺……腰间挂着一把直直的长刀，看上去和早期波斯或其他东方伊斯兰教国家所用的样式相似。”谈及马具与服饰时，他说道：“8世纪到今天新疆流行的马饰中，找不出比这幅画得更精准的。”
在丹丹乌里克差不多三周的日子里，斯坦因共挖掘了14处建筑。他认真调查了遗迹的地点，细心观察似乎有鬼魅出没的花园以及杨树林荫路，那些杨树枯瘦裂开的树干半埋在沙里。四处都能找到古时候水渠的遗迹，“很明显，灌溉水渠的样式跟今天仍旧在中国流行的一样”。他总结称，丹丹乌里克并非因为任何突发的灾难而废弃。他提出了两种可能的解释：一是因为政治动荡导致公共灌溉系统被忽视，缺乏灌溉系统生活就难以维系。二是维持这一系统的水源多年来慢慢干涸，使居民们别无选择；只能离开。他指出，所有考古学证据都表明这是日渐衰落的过程，绝非如当地传闻一般是繁华的商贸之城突遭厄运。
1901年1月6日，斯坦因支付给雇工酬劳后，领着装载宝物的探险队穿过沙漠，往东去克里雅河，试图循着河流到上游的克里雅绿洲去。对于丹丹乌里克这个最终成功印证了他长久以来对塔克拉玛干沙漠抱有的执念的地方，他写道：“当我同忙碌三周的静默沙丘告别之时，内心感慨万千。这些沙丘足以回答关于那些奇异废墟的大多数相关问题，沙丘帮助保存了这些遗迹。多次经过起伏的沙海波浪的我，对这种单调枯燥的景致几乎产生了某种热爱。我离开之后，丹丹乌里克又将恢复昔日的寂静无声，可能一千年来从没有人像我一样打搅了这里那么久。”他们得穿过一连串沙山才能抵达河流，有的甚至高达150英尺。最终，他们来到“浮冰闪耀”的克里雅河，然后向南去往相对现代一些的克里雅绿洲。斯坦因期待在那边获得一些周围其他遗迹的信息。
对于往往在一处遗迹耗费多年的现代考古学家而言，像斯坦因这样在一处发掘完又转移到下一个的高速进度着实不可思议。然而要记住的是当年的科学考古仍属于幼年期。不仅这样，在这种极度恶劣环境下只能进行闪电战般的突袭，他们能带的补给量限制了工作时长。再者，跟施里曼（Schliemann）这位德国考古学家不同，斯坦因没有强大的个人财产作为后盾，只得在不情不愿的官员那里争取一点考察经费，并且回去后还要跟他们说明远征的收获。此外，他本人是公务员，在限定日期内要回去复职，因此时间是最重要的。只有发掘尽可能多的地方并证明在塔克拉玛干沙漠会有令人震惊的发现，他才有机会为日后的考察争取到支持。
考察队在克里雅待了五天。斯坦因的小狗“达什”成了当地狗群的公敌。斯坦因记述说：“徒增了许多麻烦。它一再向村里的大狗挑衅，我们还得护着它以防受到大狗伤害。”到达克里雅的第二天，斯坦因在当地走访，听说了另一处废弃的城市，位于尼雅（古代丝绸之路东面第二大绿洲）以北的沙漠里。一位长者能够证明，他称自己在十年前左右亲眼见过半埋在沙漠里的古代遗迹。
斯坦因于1月18日动身到尼雅。他写下：“距离市镇不足2英里的地方，我们再次进入北面大漠边沿那荒无人烟的黄沙之中。”尼雅本身也是一个古老的绿洲。在这里，当他们计划勘察北面大约70英里外的年代久远的古城遗迹的时候，他无意间得到了这个地方的确存在的证据。他的一个队员同村民闲谈时得知，这个人有两块来自古城的刻有文字的木板。检查后发现上面书写的是佉卢文，这是公元前后若干世纪在印度最西北端使用的一种古老文字。经过追问，他们找到了真正挖出这些木板的人，他是去年在古城一个废弃的房屋中试图挖宝时发现的。当时他还发现有很多类似的东西。他偶然发现了一些木板，扔了一部分，其中就有斯坦因看的那两个，其他的则当作玩具给小孩子。斯坦因给了那个从路边捡回扔掉的两件文物的人很丰厚的报酬。这使得最开始找到这些木板的那个人非常懊悔，他名叫易卜拉欣（Ibrahim）。然而，斯坦因请他担当自己的向导，许诺倘若能够带他们去之前发现木板的地点，会给他一大笔奖赏。与此同时，斯坦因告诉自己人时刻监视向导，避免他有可能想要把这笔潜在的巨大财富占为己有而改了主意溜掉。斯坦因解释说：“我所珍视的那些木板的价值，不大可能瞒得过他。他之后貌似十分懊悔没能自己全部带回那些挖掘出来的木板。”
他们沿着冰封的尼雅河向下游又行进了五天，远方积雪覆盖的昆仑山脉在身后熠熠生辉。这时队伍看到了头两个房屋废墟，与幽灵般的丹丹乌里克没什么差异。但从这里（这里也称为尼雅，尽管位于现在同名城镇更北的地方）的一个房子中找到的精美木雕式样来看，斯坦因立即意识到这里比丹丹乌里克古老得多。这些木雕中早期犍陀罗的影响清晰可见。
当第一天快结束时，斯坦因深知易卜拉欣没有带错路。仅仅在一个房间里面便发掘了85个刻字的木简。后来，又在其余清理掉沙子的房子里找到更多木简，大多保存完好。值得注意的是，这些均为木制品，当时纸（105年发明）还没传入这里。木简大多为楔形，长7～15英寸，靠绳线成对串联。在还连在一起的一对木简中，佉卢文段落朝内相对，墨水新鲜得像刚写完一样。和现在的信封一样，外面是简短的文字，这是地址。另外部分木简有陶土印，其中的奥秘日后才能揭晓。当天夜里斯坦因在帐篷里小心检查了这些神秘的文献后，判断这可能是行政指令或信函，是一种早期印度俗语，用佉卢文书写。
这时斯坦因将注意力集中在最先经过的两座屋子。后面的一些天，他的人得到了南边最近的村子的人的支援，在这两个屋子里出土了一系列有趣的文物，其中包括一个雕刻精美的凳子，至今在大英博物馆还能见到。从这两个屋子和其余屋子里挖掘出的物件还包括一个古时候的捕鼠器、一个楦头、一个结实的拐杖、弹拨乐器的残片、一张上了弦的弓、一把带雕刻的凳子、色彩和谐且几何图案精美的地毯残片以及很多其他日常生活器物。但是，好像跟丹丹乌里克一样，斯坦因找到的东西除了富有历史价值，本身几乎没什么内在价值。这处遗迹看上去也好像是被逐渐废弃，而不是突遭大难。由此住在这里的人有充足的时间带走贵重物品。显然当地的猎宝者从不曾想过这种可能性，他们还在盼望着从遗迹中发现被匆匆遗弃的黄金或其他值钱的东西。
挖掘那两座孤立的房屋时，斯坦因忽然意识到自己是伫立于一座古老的花园里。已经枯死了几百年的杨树干仍然伸出沙子外8～10英尺，构成了林荫道和小广场。他记述道：“我有某种奇怪的感觉，时间的概念近乎不复存在，我漫步在两条平行的篱笆之间，它们仍然围起一条乡间小路，与17个世纪之前的似乎没有多少不同。”除了白杨树的树干，发掘的人在沙子下面发现了果树的残骸，有苹果、李子、桃子、杏和桑树，他们通过与自己村里的树木对照认出了这些木头。
接下来斯坦因转移工作重点到距营地北面2英里的地方。他已然发现方圆几英里内遍布至少六处遗迹。他看到一处破败遗迹周围的沙子上面散落不少木简，由于日晒，字已经褪色。他计划在这里开展挖掘，不久找出有汉文的窄木片。他很快发现自己挖开了一个古时候的垃圾堆。事后斯坦因记述：“整整三天的发掘，我不得不吸入它的臭气，这味道即使过了几百年仍旧刺鼻；还不得不吃进去好多古代的微生物，值得庆幸的是它们已经死了。”虽然坑里全是丢弃的碎陶器、烂布头、稻草、残缺的皮子和“不那么好闻的垃圾”，但是他仍旧找到一层层带文字的木简。
斯坦因全然不顾冻得发麻的指头和冷风吹来的臭气，仔细标记每层沙子里出土的木片——总计200多个。虽然这不是什么愉快的差事，然而对那些翻译其文字并为之断代的人来说，这是非常必要的工作。除开木片，他还发现两沓书写在皮子上的佉卢文文献，都整齐地折叠在一起。他能看出这些是某种官方文件，大部分有日期，然而遗憾的是，上面仅标记了月份和日子，没有年份。
另外还出土了带有陶土印的木简，数量可观，类似第一天他发现的那种。清理干净当中第一个木片后，斯坦因吃惊地认出帕拉斯·雅典娜的形象，带着雷霆和圣盾。另外的封印也描绘了希腊众神，其中有一个站姿的厄洛斯、一个坐姿的厄洛斯、赫拉克勒斯以及另一个雅典娜。部分木片有男女头像，采用古典风格描绘，但带有野蛮人特点。这是西方图像沿着丝绸之路往东发展并深入这个遥远的中亚角落的明证。似乎是为了象征这种东西方的融合，其中一个木制“信封”有两枚印章，其中一枚从上边的中文来看，归属于管辖东面遥远的罗布地带的中国官员；另一枚画着头像，明显是使用了西方古典样式来刻画。
至今学者们仍在研究这批丰富的文件，其中包括了发给地方官和治安员的报告与指令：诉状、传票、逮捕令、劳役名录、账簿以及与这个消亡多时的社会相关的日常杂务等。据斯坦因判断，所有文件都是使用一种早期印度俗语，以佉卢文书写。今天在印度仍未发现这么早的与日常生活息息相关的文献。因而这批文件的出现多少为玄奘和古代西藏典籍中记述的当地传闻提供了一些证据，传闻称在前2世纪左右，和阗被呾叉始罗（今天在巴基斯坦）过来的印度人征服并殖民。他们发掘的大量钱币可以追溯到东汉时期，东汉于220年覆灭，与此同时还发现一份有明确日期的文件，相当于269年，那时候晋武帝统治西域。从中斯坦因得出结论，此处就是该时期过后没多久被废弃的。他记述：“政治经济的大混乱导致中国政府从这里撤离，这容易让人们将其与这片地方的废弃直接或间接地关联起来。”
尽管掩埋的很多遗迹仍有秘密待诉说，然而在塔克拉玛干沙漠的寒冬持续工作十六天之后，斯坦因和手下的人精疲力竭。因此，派去寻觅那些未经发现、还在沙丘下面掩埋的房屋的人们什么也没发现，对此斯坦因并不见怪，他深知“这些人很显然有自己的理由”。沙暴的季节快来了，他意识到这是再次出发的时候。因为他在尼雅听说，位于丝绸之路更遥远的地方存在其他的遗迹。他计划在将大量宝藏最后带回国前，再去探索一番。
他2月13日离开尼雅，穿越沙漠，向东面的安迪尔河（Endere）进发，这也是一条融雪形成、流进干旱的塔克拉玛干沙漠的河流。他们要去的新地点据称在河的另一边。一星期过后，他们抵达并跨越结冰的河流。斯坦因面前是已经熟悉的景色——古老的木桩一排排伸出沙子，这表明这个荒凉的地方昔日的繁华。除此以外，有巨大的沙土壁垒环绕着一些遗迹，高约17英尺，底下大约宽30英尺，上端还立起一面砖砌的防御墙，防御墙高5英尺。这明显是为防卫而建造的，然而，到底防御何人？斯坦因思虑的时候，他的雇工从120多英里开外的尼雅前来。与平常一样，他周密的规划获得了回报，这使他能够立即开始工作。接下来的七天当中他们紧锣密鼓地发掘，从大清早开始，到深夜靠着营火的光亮继续工作。
清理古老壁垒内一座佛教寺庙的废墟便花费了快两天的时间。在这里，除了与真人等大的残破灰雕，斯坦因还发现了文字，之后，专家证实这是目前已知最为久远的藏文样本。后来伦敦方面通过仔细考证，发现这些书写在结实的黄纸上的文字是佛经。他在周边的墙面上也找到了藏文涂鸦，并谨慎地拍了照。
另一处文字则令人困惑，这回是汉字，记载了719年一位汉人官吏到访。而70年前僧人玄奘在这附近旅行了10天，他记述称这里不见有人居住。但是玄奘却提到就在斯坦因现在进行挖掘的地点（即如今的安迪尔）存在荒废的定居点。为了解开谜团，斯坦因想要之后再到访这个遗址。来自古代垃圾堆的证据显示，被遗弃在沙漠中几百年后汉人又重回安迪尔，但这是玄奘来访之后的事了。此地修筑圆形壁垒明显是为了困住好战的吐蕃人。在壁垒之内找到的藏文涂鸦证实了中国史料记载的8世纪末吐蕃人最终将汉人赶出这一区域的事实。
安迪尔是斯坦因第一次丝绸之路旅行的最东端。他对发现和学到的东西很是满足，觉得是时候动身回国了。然而他没有很急，还计划归途中再顺路参观一些原先就想前往的遗迹。他在克里雅得知绿洲之间早就满城风雨，谣传他在沙漠中失落的城镇里发现了什么。相传他的骆驼满载着金子和其他珍宝。值得庆幸的是斯坦因给当地中国官吏看了一些佉卢文文书，使他相信那些所谓的“宝贝”根本不是那么一回事儿。
他接下来的目的地是废弃的城镇喀拉墩。它位于塔克拉玛干沙漠深处的克里雅河河口，这里也是他从赫定所著的《穿越亚洲》一书中了解到的。他们经过了一段特别不舒服的旅程才抵达那边，因为那个时候已经到了沙暴肆虐的季节。斯坦因发现哪怕戴了护目镜也没法防备无孔不入的沙尘。由于无法看清道路，斯坦因不得不寻找遮蔽物，同时让雇来的本地向导先行去找遗迹。很快向导带回了一片古陶片，说是从西边3英里左右的遗迹找到的。然而喀拉墩令人失望，是斯坦因为数不多的几次失败之一。尽管斯坦因跟他雇的人不停地发掘了两整天，但没有得到任何重要的东西，只发现少量古代的小麦、大米、燕麦，还有某种当地的粥，斯坦因发现这东西可以用来粘信封。这边大部分建筑早就被斯坦因所谓的“腐蚀的力量”彻底毁坏了，之后又过了很久才被起保护作用的沙漠掩盖。
《沙埋和阗遗址》是斯坦因写的关于他第一次丝绸之路探险的书。他在书里面讲，如果说喀拉墩是一座古城，“那更多是出于想象，而非考古学家的认可”。对赫定来说，这样的观点或许听起来有点像是奚落他的意思，因为是赫定使得斯坦因去了喀拉墩，这趟旅程不仅完全空手而归而且还很难受。考虑到斯坦因要对赫定不胜感激才是（从丹丹乌里克那里算起），这些话就有些刻薄了，而且也不是很有斯坦因的风格。不过不久他的坏脾气就平复了，因为下一处遗迹——壮观的热瓦克（Rawak）将会弥补一切。
当他要离开喀拉墩的时候，信使带来马继业的消息，粗略告知了他维多利亚女王去世的事。尽管斯坦因还没有正式成为英国人，但他早就是帝国忠诚的仆人。他称呼维多利亚女王为“我们的女王陛下……自她进行海外扩张以来，成为英格兰历史上最杰出的统治者”。紧接着斯坦因讲：“我向两位印度雇工转达这一悲惨的消息，那时他们肯定与我一样，发自肺腑地哀悼女王离世。”
热瓦克位于和阗以北的沙漠里，意思是“大厦”。然而向导只是说有“一间老屋”半埋在沙漠里。不过斯坦因却马上认出这是一座孤零零矗立在沙丘之间的雄伟佛塔。这是他到目前为止看到过的最威严的建筑，其大部分塔身掩埋在沙子下面约莫25英尺深，但其他部分露在地表，依旧可见。让斯坦因十分震惊的是，周围地上四处散落着巨大的灰泥佛像的头，这是那些搜集金银财宝的本地猎宝人扔的。斯坦因意识到此处是重要的遗迹，马上派人去最近的村子（距离大概一天的路程），催促更多人赶来。
斯坦因和他的人在接下来的九天之中挖出一排排高大的佛像和菩萨像。他们从沙丘里面总共发掘出91尊类似的雕像，还有不少小型的侍者造像和一些小型壁画。令斯坦因感到遗憾的是，碍于尺寸的缘故和现有条件，那些比真人还要高大的造像一个也运不走。他深知即使他事先知道在这儿能找到什么并准备特制的箱子，要安全运送这些巨大而精致的塑像一路去印度或是欧洲也是不可能的。因此他只好将它们拍下来，记下准确的方位，他在笔记中认为它们与犍陀罗早期作品关联紧密。
从造像周围费劲挖走的沙子又被斯坦因细致地填回去。他记录：“这是令人忧伤的工作，让我想起真正的葬礼，我不愿见到被我发掘出的造像一个个又再次回到掩埋它们好几百年的沙漠棺木中。”然而后来证明，他试图保护这些在这个完全荒芜的地方存留1500多年的艺术珍品的努力全白费了。斯坦因希望有一天和阗建起一座自己的博物馆，用来珍藏和保护这些造像。然而他在五年以后又来到这个地方的时候，却失望地发现一伙中国盗墓者到访了佛塔，他们以为造像里面或许藏着宝物，于是毁坏了全部造像。
至此斯坦因在中国新疆的首次探险结束了。尽管当时只是4月，但沙漠里已经如此酷热，没法进一步开展工作。但在带上骆驼和马运载的艺术品及历史文书回国之前，他还有一件事要做。这件事的结局引发了东方学者强烈的反响，特别是让一个人备感尴尬。斯坦因忍着沙漠的炽热和让人窒息的沙暴，朝南边的和阗走去。
①大历为唐代宗年号，仅有14年。779年唐德宗即位，780年改元建中，所以781年实际上是建中二年，学界推测此时西域唐军已经因吐蕃入侵与中原失去联系，因此不知道已经改元。
