夏家店上层文化是中国北方长城地带最为发达的一支青铜时代晚期考古学文化,该文化的青铜器和大井古矿冶遗址都引起了众多学者的关注。自上世纪六十年代,该文化就出土了大量的青铜器,截止到2006年,出土铜器约3000件。开展对夏家店上层文化铜器的科学研究工作,弥合此文化青铜器制作技术研究的一些缺环,为进一步深入探索区域性青铜文化的互动关系提供新的资料。本文在长期野外调查的基础上,将征集的赤峰地区青铜时代晚期铜器通过考古类型学确定文化属性——夏家店上层文化后,借助于显微组织金相观察、SEM-EDS合金成分测定,揭示该文化青铜器的冶铸技术特征,为进一步认识辽西地区青铜冶铸的发展历程提供科学依据。利用铅同位素比值和微量元素分析方法对部分铜器样品进行研究,并结合已有的夏家店上层文化矿冶遗址的研究成果,探究夏家店上层文化铜器可能的矿料来源。实验室分析显示本文研究的刀、扣、环三类铜器是由12种材质组成,出现了大量的特殊材质,如铜锡铅砷合金、铜锡铅砷铁合金等。这些材质主要含有铜、锡、铅、砷、铁等元素,这与大井古铜矿遗址的矿石为铜锡砷铅共生矿的特征相符,可初步推测铜器为共生矿冶炼而成。而同类型器物合金成分并不统一,这反映出当时的冶炼技术水平相对低下,采用的直接冶炼共生矿的方法很难控制产品的具体合金成分。铅同位素比值分析显示,其中的大部分铜器矿源地应为大井古铜矿,结合大井铜矿矿石输出所形成的冶炼遗址分布规律,可知大井古矿冶遗址生产出的铜器供应着整个夏家店上层文化的居民。整体来看,夏家店上层文化冶金技术的格局较为落后,即利用本地区丰富的共生矿资源直接进行青铜冶炼,之后采用石器铸造成形,最终形成多种青铜产品。这样一个简单的冶金格局对当地社会的改造能力十分有限,社会组织机构难以因此得以强化和提升。为“辽西地区青铜时代早期到晚期青铜产业格局的转变实际上是一种倒退”提供了铜器科学分析研究的有力证据。