1901年,斯坦因在当地维吾尔族向导的带领下,闯进了塔克拉玛干的和田河和克里雅河周边的沙漠。在这里他找到了一个叫“丹丹乌里克”的古代遗址。进行了一系列的考古发掘之后,又“横过沙丘踉跄向东”,在克里雅河下游古木参天的两岸、在杂乱的芦苇丛中用斧头劈开一条路,用3天的时间到达克里雅河畔的另一座古代遗址,这个遗址当地人称为“喀拉墩”,意思是“黑沙丘”。
1959年9月,新疆博物馆南疆文物普查队成员李遇春、克里木·霍加、阿合买提·阿吉等十一人,找到了喀拉墩遗址,这是新中国成立以后考古学家来到这里。此时距离上一次的考古探访已经半个世纪之久。他们在这里发掘清理了两组房址,发现屋内有矮坑、烧火灶,还出土了一些陶器、木器和纺织物。
1993年,新疆文物考古研究所的考察队再一次造访了这里,喀拉墩给不懈努力的考古学家一个大大的回报:在一面有着较古老建筑样式的佛寺坍塌的墙壁上,出现了一些残破的壁画。
喀拉墩,维吾尔语的意思为"黑色的沙丘"。喀拉墩遗址位于新疆维吾尔自治区和田地区于田县大河沿乡政府驻地西北,直线距离24公里,地处沙漠腹地。遗址面积约500000平方米。遗址以喀拉墩城堡为中心。城堡四周有多处建筑群,多为民居、寺庙。建有一座佛塔。在建筑群的附近有农田、渠道遗迹。
从出土文物看,古城活动主要在汉代到南北朝时期,是当时于阗国境内“小城数十”中的城堡之一。随土地沙化逐渐被沙漠吞噬。遗址距现在绿洲居民点300公里以外,由此可推知沙漠南侵及绿洲变迁情况。
喀拉墩古城内有中国较早的佛寺遗迹,它们是经典的“回”字形,佛像在回形的中央,信徒们沿走廊旋转礼拜,回形的墙壁上绘满了壁画。
喀拉墩城堡面积为5625平方米,呈正方形,边长60米,墙垣高约8米,顶宽8米左右。东墙偏北处开有一门。城堡内房屋建筑均为木构建筑,多坍塌。遗址内地表散布有夹沙红、灰陶片,残木器、石磨残片、玻璃残片和钱币等。曾采集到写有古于阗文的木板。 城墙系用一层树枝、一层泥土交相垒筑,极耐风蚀。古城酉南、东北有六区建筑群及一处古窑址。曾发现较多夹沙陶片,也有汉五株钱。
建国后在这里的古墓发掘到南北朝时期的蓝白印花棉布和褡裢布。南郊有小铁刀、箭镞、铁剑等。
2013年5月,被国务院公布为第七批全国重点文物保护单位。