840年龐特勤率回鶻十五部進(jìn)入七河地區(qū)[今伊克塞湖附近，楚河、塔拉斯河一帶，降服葛邏祿，建立新的政權(quán)，史稱喀喇汗王朝。[關(guān)于該王朝的起源諸說不一， 據(jù)穆斯林史籍記載，喀喇汗王朝的創(chuàng)建者是毗伽闕•卡迪爾汗。這與漢文史籍中的龐特勤“自稱可汗”可相互印證。毗伽闕•卡迪爾汗建牙楚河上游的巴拉沙袞，號稱虎思斡耳朵。喀喇汗王朝的領(lǐng)土，最初是七河地區(qū)，以后又歸并了伊犁河谷、費(fèi)爾干納和喀什噶爾地區(qū)。
毗伽闕•卡迪爾汗死，由其二子繼位。長子巴茲爾為大汗，治巴拉沙袞；次子奧古爾恰克為卡迪爾汗，治怛邏斯（今哈薩克斯坦江布爾）。喀喇汗王朝的政治體制，據(jù)普里查克的研究，是“雙王制”。整個(gè)汗國分為兩大部分，由汗族的長幼兩支分治這兩部分。長子為大可汗，稱阿爾斯蘭汗，意為獅子汗，他在理論上是整個(gè)汗國的首領(lǐng)，首都是巴拉沙袞。幼支為副可汗，稱博格拉汗，意為公駝汗，首府在怛邏斯。低于汗的稱號，依次是伊利克（王）、特勤、于伽、俟斤、將軍、伊難珠匐等。在這些稱號上往往加禽獸名稱表示更細(xì)微的差別。通用的禽獸名稱有阿爾斯蘭、貝里（狼）、亞干（象）、托黑魯爾（鷲）等。以上稱號都屬于汗族成員，它們組成了一個(gè)特別的等級體系，如有缺位，依次上升。但事實(shí)上，喀喇汗王朝并不遵守這一制度，經(jīng)常因爭奪汗位而秩序大亂，到后來愈演愈烈。實(shí)質(zhì)上這是一種分封制度，巴爾托爾德說：“在喀喇汗國家像所有的游牧帝國一樣，氏族制的觀念從私法領(lǐng)域移到國家法律領(lǐng)域。國家被認(rèn)為是整個(gè)汗族的財(cái)產(chǎn)，因而把它分成許多封地；有時(shí)強(qiáng)大的附庸完全不承認(rèn)帝國首領(lǐng)的統(tǒng)治權(quán)。”
關(guān)于長支巴茲爾的情況，史籍未留下記載。幼支奧古爾恰克曾同河中地區(qū)的薩曼王朝發(fā)生戰(zhàn)爭，893年薩曼王朝軍隊(duì)攻下怛邏斯，奧古爾恰克的一萬名戰(zhàn)士犧牲，他妻子和一萬五千人被俘。奧古爾恰克遷都喀什噶爾，繼續(xù)同薩曼王朝斗爭，襲掠其邊境。奧古爾恰克利用薩曼王朝的內(nèi)爭，庇護(hù)從河中地區(qū)逃來的一個(gè)王子，讓他住在喀什噶爾以北的阿圖什。
薩圖克博格拉汗死后，長子巴依塔什繼位，其教名為木薩•本•阿不都克里木。木薩駐喀什噶爾，稱阿爾斯蘭汗。他在蘇菲派的幫助下實(shí)現(xiàn)汗國的伊斯蘭化，960年有二十萬帳操突厥語的游牧人接受伊斯蘭教，木薩汗宣布伊斯蘭教為國教，在人類歷史上出現(xiàn)了第一個(gè)突厥語民族信奉伊斯蘭教的國家。
木薩汗統(tǒng)治時(shí)期，開始了征服和田的“圣戰(zhàn)”，但他很快在971年去世。其子阿里繼位，仍對和田進(jìn)行“圣戰(zhàn)”，并于998年在英吉沙爾的一次戰(zhàn)斗中死去。和田的最后征服，是在11世紀(jì)初由玉素甫•卡迪爾汗完成。這場“圣戰(zhàn)”前后歷時(shí)近四十年。
在喀喇汗王朝的喀什噶爾統(tǒng)治者征服和田的同時(shí)，巴拉沙袞統(tǒng)治者也開始了對薩曼王朝的征服。990年博格拉汗哈桑利用薩曼王朝的內(nèi)亂和人民不滿，出兵白水城（今哈薩克斯坦奇姆肯特附近），當(dāng)?shù)刭F族出城迎接博格拉汗進(jìn)城。兩年后，即992年，博格拉汗哈桑又向河中地區(qū)進(jìn)軍。薩曼國王努赫二世想動員全國力量進(jìn)行抵抗，但是人民不支持，將領(lǐng)叛變，他只好逃出首都布哈拉。博格拉汗哈桑在薩曼王朝將軍法伊克的歡迎下進(jìn)駐布哈拉王宮。不久，博格拉汗身染重病，錫爾河下游的土庫曼人也向喀喇汗王朝的軍隊(duì)進(jìn)攻，于是他決定撤軍，死于返回巴拉沙袞的途中。
喀喇汗王朝的烏茲干統(tǒng)治者阿爾斯蘭伊利克（獅子王）納賽爾（阿爾斯蘭汗阿里之子）繼續(xù)博格拉汗哈桑征服河中地區(qū)的事業(yè)。999年納賽爾進(jìn)軍布哈拉，薩曼國王馬利克二世請求宗教界支持，但遭到拒絕。宗教首領(lǐng)對穆斯林們說：“如果喀喇汗王朝和薩曼王朝是因?yàn)樽诮虪巿?zhí)，那就必須同他們戰(zhàn)斗。如果是為這個(gè)世界上的財(cái)富而斗爭，那就不允許穆斯林們自相殘殺?？雇醭纳罘绞椒浅：?，并且他們的信仰是無可責(zé)難的。因此最好是放棄任何干預(yù)。”穆斯林們放下武器，薩曼王朝的將領(lǐng)跑到納賽爾的大營投誠，喀喇汗王朝軍隊(duì)在沒有任何抵抗的情況下開進(jìn)布哈拉。納賽爾接管了薩曼王朝的國庫，把宋代國王馬利克二世及王族其他成員俘送烏茲干。納賽爾在布哈拉留置總督后，也返回自己封地的首府烏茲干。
巴爾托爾德對這一重要事件做了啟人深思的評論：“這個(gè)著名的王朝[指河中薩曼王朝]在普遍的淡漠中殞落了。當(dāng)時(shí)誰也未必理解到這一永遠(yuǎn)終結(jié)了土著的雅利安人統(tǒng)治的歷史事件的意義。”今天在我們看來，河中地區(qū)并入喀喇汗王朝領(lǐng)土的意義至少有二點(diǎn)：第一，從此中亞地區(qū)的統(tǒng)治權(quán)一直控制在突厥語各民族的或突厥化的代表人物手中，這無疑加速了中亞地區(qū)的突厥化。第二，喀喇汗王朝征服河中，同它以前的馬其頓•亞歷山大和阿拉伯人，同其后的成吉思汗和貼本兒都有一個(gè)顯著的不同之點(diǎn)，即它的征服并未伴隨著大規(guī)模的屠殺、搶劫和燒毀，使中亞社會經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展中斷，而基本上是和平歸并，當(dāng)?shù)匚丛獾絿?yán)重的破壞，不久就恢復(fù)，并且繼續(xù)向前發(fā)展。伊斯蘭世界中世紀(jì)最偉大的史學(xué)家伊本•阿西爾公正地指出：“喀喇汗國在秩序和法制方面是最好的國家之一。”
11世紀(jì)初喀喇汗王朝鎮(zhèn)壓了薩曼王族阿卜•伊卜拉欣•伊斯梅爾領(lǐng)導(dǎo)的反抗運(yùn)動；又兩次越過阿姆河，進(jìn)攻（今阿富汗加茲尼附近的）哥疾寧王朝，但以失敗告終。雙方以阿姆河為界，平分了薩曼王朝原有的疆域。至此，喀喇汗王朝對外擴(kuò)展基本停止下來，整個(gè)汗國的疆域東南至今天的若羌[羅布泊西南]，與西夏為鄰；正東至今天阿克蘇與拜城之間，以荒山、戈壁與高昌回鶻王國為界；東北至阿爾泰山，與遼朝為鄰；正北至巴爾喀什湖一線；正西至咸海，包括花剌子模在內(nèi)，1017年哥疾寧王朝占領(lǐng)花刺子模，喀喇汗王朝才失去這一地區(qū)；西南以阿姆河與哥疾寧王朝為界；正南包括瓦罕走廊，以興都庫什山為界，帕米爾以東以喀喇昆侖山，昆侖山、阿爾金山為界。
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