בחודש אפריל 2002 נערכה חפירת הצלה באתר נחל כלך (הרשאה מס' 3604-A*; נ"צ — רי"ח 18633-45/59414-20; רי"י 13633-45/09414-20) בעקבות סקר פיתוח. החפירה, מטעם רשות העתיקות ובמימון משרד הביטחון, נוהלה על ידי ג' סרי בהשתתפות ו' אסמן וו' פירסקי (מדידות ושרטוט) וח' לביא (מנהלה).
נחשפו שני מבנים (שטחים A ו-C) וקטע קיר (שטח B), המתוארכים לתקופה הביזנטית.
בשטח A (איור 1) נחשפו שרידי חדר רבוע של מבנה (לוקוס 101; 2.8 × 3.0 מ') על מדרון מתון המשתפל לדרום. קירותיו (W13 ,W12 ,W11 ,W10) נבנו משורה אחת של אבנים גדולות ומהוקצעות (כ-0.4 מ' רוחב; 2-1 נדבכים גובה השתמרות). קיר 10, התוחם את המבנה מדרום, שרד רק בחלקו המזרחי, ונראה שהכניסה למבנה נקבעה בו. הקירות נבנו ישירות על גבי משטח סלע ששימש ככל הנראה רצפת החדר. לא נמצא ממצא ובפינה הצפונית-מערבית נמצאו אבני מפולת.
שטח B (איור 2) נפתח כ-15 מ' ממערב לשטח A, על אותו מדרון. נחשף קטע קיר (0.5 × 3.0 מ'; W20), בציר צפון—דרום, שהשתמר לגובה נדבך אחד בלבד. הקיר נבנה משתי שורות של אבנים מהוקצעות אשר הושתתו על פני הסלע. על פי כמות אבני המפולת שנמצאה ממזרח לקיר, יש להניח כי גובהו המקורי הגיע לכמטר אחד.
בשטח C (איור 3) שבראש הגבעה, כ-30 מ' מצפון-מערב לשטח B, נחשפו שרידי מבנה רבוע נוסף (2 × 2 מ'). קירות המבנה (W32 ,W31 ,W30), הבנויים מאבנים גדולות ומהוקצעות (כ-0.5 מ' רוחב), השתמרו לגובה נדבך אחד בלבד. הקירות נבנו על גבי משטח סלע שטוח, אשר שימש ככל הנראה רצפה. נראה שהכניסה למבנה היתה מדרום. במילוי שבפנים המבנה (לוקוס 301) נמצאו שברי גוף אחדים של קנקנים מטיפוס 'שק' האופייניים לתקופה הביזנטית.
דומה ששני המבנים שימשו מחסני כלים או שומרות ואילו הקיר שנחשף בחלקו בשטח B שימש גדרה בין שתי חלקות. אף שהממצא המתארך מועט, ייתכן שאפשר לייחס את האתר למערך החקלאי שהקיף בתקופה הביזנטית את חורבת מורן השוכנת כ- 1.5 ק"מ מדרום לאתר.