新疆西天山地区连接中亚腹地,是青铜时代受来自欧亚草原安德罗诺沃文化影响最大的区域,也是新疆发现早期铜器最多的区域之一,同时这一区域还发现了属于公元前2千纪的冶铸遗址——吉仁台沟口遗址,该遗址是目前新疆地区发现的唯一一处具有较为完整冶金证据链的早期遗存,这一时期使用铜器的人群如何开展生产活动,是重要的学术研究课题。本论文以公元前2千纪的西天山地区为研究窗口,以科学考古发掘出土和田野调查所取得的铜器及冶铸遗物为主要研究对象,运用金相分析、便携式X荧光光谱分析、SEM-EDS扫描电镜分析、铅同位素分析等多种科学检测分析手段,探讨新疆西天山地区在公元前2千纪铜器的来源、矿料来源、冶金技术的特征和变化、本地化生产的开展等问题。研究表明,以阿敦乔鲁遗址和墓地为代表的公元前2千纪上半叶的遗存,出土铜器种类以装饰品居多,器型较为简单,以穿孔片饰和环饰为主,多集中出土于个别墓葬中,无论器型还是合金类型均符合安德罗诺沃文化典型特征,这些器物通过贸易、交换或携带进入西天山的可能性更大。进入公元前2千纪下半叶,出土铜器类型更加丰富,饰品比例降低,工具类和铜刀数量增加,合金类型增加在继续使用Cu-Sn合金的同时,出现了 Cu-As合金。结合吉仁台沟口遗址所发现铜器、炉渣和矿石样品检测,证实该遗址能够使用含Ba和不含Ba为特征的两种铜矿石获得铜料,分别添加锡矿物和砷矿物获得Cu-Sn、Cu-As两种合金,显示当时已开始本地化生产活动,掌握了锡青铜、砷青铜两种合金体系的生产。吉仁台沟口遗址含Ba的特征与奴拉赛铜矿所在的阿吾拉勒成矿带脉石矿物中主要含重晶石BaSO4的特征吻合。从新疆西天山地区考古发现的材料来看,冶金活动是伴随使用金属人群进入这一地区后,在社会等级分化较高、具有较为稳定的经济形态和优质的环境资源的伊犁河谷率先发展起来的,而博尔塔拉河流域高海拔地区缺少必要的条件。