在海西地区发现的旧石器时代文化遗迹有4处：沱沱河沿遗址、可可里遗址、格尔木市三岔口遗址和小柴旦遗址，从这些遗址中采集的人工打制石制品有石核、石片、砍砸器、刮削器、尖状器等文物。　

　　新石器时代至青铜器时代的文物以诺木洪塔里他里哈遗址为代表的诺木洪文化遗址有40处。据调查诺木洪文化遗址的分布仅限于柴达木盆地东部和南部，

　　目前仅发掘了塔里他里哈一处遗址，文化堆积厚度达5米以上，最厚的竟达6—8米。诺木洪文化经碳14年代测定第五层地层中出土的毛布，经树轮校正后距今2905±140年，属西周时期，而其下限至少应伸延到汉代以后。　

　　魏晋南北朝至唐代晚期，在海西境内活动的吐谷浑遗址现发现有墓葬和岩画，墓葬12处、岩画8处、遗址1处，其中有12处墓葬群共有大小墓葬千余座，主要分布在夏日哈河、察汗乌苏河、柴达木河流域。1982—1986年青海省文物考古研究所进行发掘、清理都兰县热水沟古墓葬群，大部分己被盗掘，破坏严重。都兰吐蕃墓葬一般均“倚山面河”、与“山梁”连为一体，几座或几十座集中在一起，大墓周围有小型墓葬数十座，表明当时存在立脚点“聚族而葬”的制度。发现的8处岩画，分布在布哈河流域及柴达木盆地周边山区古代牧民迁徙的交通要道上。岩画凿刻在花岗岩、细沙岩变质板岩壁及坍塌的大岩石上，

　　图像内容分为3种：表现单个动物或动物之间简单动作的形象，动物种属有牛、鹿、马、羊、骆驼、狗、豹子、鹰、狼、熊、蛇等画面；表现当时社会活动情况的，如战争和狩猎图像；生殖图像和符号图像。岩画制作工艺有凿刻和磨刻两种，凿刻法中又分为垂直和倾斜凿刻法两种。凿刻时代主要为南北朝至隋朝时期。　　　

　　元代文物为元代纸币和武将干尸。1955年秋，格尔木农场第一作业站平地造田时发现元代纸币一包，纸币用毛毡包裹，保存非常完好。纸币用桑皮纸印,比较粗糙，票面分五百、一贯、二贯3种。纸币上盖有中书省、尚书省等朱红印镒。这些纸币是元代中统、至元、至正时期印行的。1958年冬季，诺木洪农场第二作业站在开垦荒地时，挖出一具古代干尸。干尸完整无损，肌肉已经风干，头部须发俱全，胸部有伤痕，伤口上塞有一块丝绸，染有血迹。死者身着黄花织锦缎面皮袍，护身软甲，腰部佩皮带，脚套长统皮靴，头载皮帽，帽顶还插有一支红缨。整个尸体外用羊毛毡包裹。殉葬品有马尾、鞍蹬、角质弓、箭壶内装箭十一支，每支形状各异，并且都很精致锋利。根据死者的穿着和脸型以及出土文物判断，可能是一员战死在疆场上的元代蒙古族武将。明清时期的文物以古城、烽火台及寺院为主。其代表性建筑为香日德寺、都兰寺等。

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