אתר מעיין ברוך, הידוע בשמו הערבי 'חמרה' או 'אל-חמרי', הנגזר מהמילה 'אדום' בשל האדמה האדומה האופיינית לו (Stekelis and Gilead 1966), נמצא בצפון עמק החולה בין קיבוץ מעיין ברוך, מושב יובל וגבול ישראל-לבנון (איור 1). האתר משתרע בשטח המשתפל במתינות לדרום (250–275 מ' מעל פני הים). קצהו הצפוני של האתר אינו מוכר, שכן הוא ממשיך צפונה מעבר לגבול עם לבנון; במערב הוא נתחם בערוץ הקטן של נחל בית אחו; הגבול הדרומי נמצא כיום בתוך השטח הבנוי של קיבוץ מעיין ברוך; והגבול המזרחי אינו מוגדר, אך בשדות המשתפלים לכיוון נחל שניר (חצבני) נאספו בעבר אבני יד.
הסטרטיגרפיה הגיאולוגית, שתוארה בעבר, כוללת שכבה של קרקע אדומה ממנה לוקטו עיקר הממצאים הארכיאולוגיים. קרקע זו מונחת על שכבה עבה של טרוורטין, המכונה 'טרוורטין כפר יובל' (Heimann and Sass 1989). מתחת לטרוורטין מרובדת בזלת חצבני מגיל הפלייסטוקן (Heimann and Sass 1989). באתר התגלו עצמות מעטות של בעלי חיים, ובהן שיניים טוחנות וחטים של הפיל האסייתי הקדום (Elephas cf. hysudricus; Listner et al. 2013).
האתר לא נחפר מעולם באופן שיטתי, וכל הממצאים נאספו מפני השטח. בשנות ה-50 וה-60 של המאה הכ' ליקט א' אסף מקיבוץ מעיין ברוך את האוסף העיקרי של הממצאים מפני השטח (Stekelis and Gilead 1966: Map 1), ובראשית שנות ה-70 נלקט אוסף גדול של כלים מתעלות נגד טנקים שנחפרו על ידי צה"ל (Ronen et al. 1980). רוב הכלים שנאספו הם אבני יד מצור, האופייניות לתרבות האשלית, אך האוסף במוזיאון במעיין ברוך כולל גם נתזים וגרעינים. האוסף של א' אסף השוכן במוזיאון לפרהיסטוריה של הגליל העליון בקיבוץ מעיין ברוך, מכיל למעלה מ-3,000 אבני יד. אוסף זהה נחקר בעבר על ידי שטקליס וגלעד (Stekelis and Gilead 1966) ולאחר מכן, בין היתר, על ידי רונן ואחרים (Ronen et al. 1980), דה-בונו וגורן-ענבר (DeBono and Goren-Inbar 2001), שרון (Sharon 2007) ורוזנברג ואחרים (Rosenberg et al. 2015).
קביעת הכרונולוגיה של האתר מאתגרת, שכן האתר לא נחפר מעולם ולא נערך מחקר גיאולוגי מפורט. מנימוקים טיפולוגיים ייחסו שטקליס וגלעד (Stekelis and Gilead 1966) את אבני היד של מעיין ברוך לתרבות האשלית המאוחרת בלבנט — הגדרה שעדיין מקובלת כיום. התאריך הרדיומטרי היחיד שנקבע לכלי מעיין ברוך בבדיקת U/Th שנלקחה מצמידת טרוורטין (טופה) על אבן יד הוא 500,000 שנים לפני זמננו (Sharon 2007).
 
חפירת הבדיקה נערכה באזור שבו זיהו שטקליס וגלעד (Stekelis and Gilead 1966) ריכוז משמעותי של אבני יד ובקרבת המיקום המשוער של התעלות שתועדו על ידי רונן וחבריו (Ronen et al. 1980; איור 1). שטח זה, הנמצא סמוך לגבול ישראל-לבנון, הוא החלק היחידי באתר שאינו מעובד באינטנסיביות כיום ולכן נגיש לבדיקה. מטרות הבדיקה היו לאתר ממצאים באתרם ולהגדיר שכבה ארכיאולוגית המתאימה לחפירה ארכיאולוגית שיטתית.
נחפרו אחת עשרה תעלות בדיקה באמצעות כלי מכני עד לסלע האם או עד לעומק המרבי שאיפשר הכלי המכני (איור 2: תעלות 201–211). התעלות מוקמו כך שיכסו שטח נרחב ובו מאפיינים גיאולוגיים שונים. כל חתכי התעלות נמדדו, צוירו וצולמו. בסיום הבדיקה מולאו כל התעלות בקרקע. בנוסף, נסקרה ותועדה תעלה צבאית חפורה לאורך הגבול עם לבנון; היא נחפרה כחלק מהקמת גדר בטחון חדשה לכפר יובל (איור 2: תעלה 1). להלן תיאור סטרטיגרפי של התעלות המייצגות ביותר.
 
תעלה 201. תעלה זו נחפרה במקום בו זוהה הפוטנציאל הגבוה ביותר לממצאים על פי פרסומים קודמים. נחשפו בה ארבע שכבות המאפיינות גם כמה תעלות אחרות (איור 3). שכבת פני השטח העליונה הכילה תערובת של קרקע שהצטברה כתוצאה מעבודות חקלאיות ועבודות עפר של צה"ל. מתחת לשכבת פני השטח נחשפה שכבה של חלוקים מזווים קטנים ללא ממצאים; שכבה זו נחשפה רק בתעלה 201. מתחת לשכבה זו נחשפה קרקע אדומה (כ-1 מ' עובי), ומתחתיה — בזלת בלויה.
 
תעלה 203. נחשפה שכבה דקה של קרקע אדומה, המונחת על סלעי בזלת, כנראה החלק העליון של קילוח (איור 4). בעדשה של קרקע אדומה בין סלעי הבזלת נחשפה אבן יד אחת שלמה (איור 4: HX; איור 1:5) — הממצא היחיד שהתגלה באתרו בפרויקט כולו. נראה שמיקומה של אבן היד בין הבולדרים של הבזלת הגן עליה מפני הפרעות חקלאיות מודרניות. הקרבה של קילוח הבזלת אל פני השטח עשויה להסביר מדוע חלקה ספציפית זו איננה מעובדת כיום.
 
תעלות 205–207. תעלות אלה נפתחו בקצה המזרחי של אזור המחקר. בכל שלוש התעלות נחשפה רק קרקע אדומה לעומק המרבי שאליו הגיעה כף הטרקטור.
 
תעלה 211. התעלה כללה שתי תעלות סמוכות, שנחפרו במטרה להבהיר את הסטרטיגרפיה בחלקו המערבי של האתר (איור 6). הרצף שנחשף בתעלות אלו כלל אבן גיר רכה, ואילו הבזלת שנצפתה בתעלה 203 נעדרת כאן לחלוטין. נראה כי המעברים מבזלת לאבן גיר במעיין ברוך מופיעים על פני מטרים ספורים, עדות לשינויים מהירים שגרמו לסטרטיגרפיה גיאולוגית מורכבת.
 
תעלת גדר הביטחון של כפר יובל. תעלה ארוכה ורדודה (כ-0.5 מ' עומק; איור 2), החפורה ממזרח לכפר יובל, לצד נחל בית אחו וגבולו המערבי של אתר מעיין ברוך. בתעלה נערכו קידוחי עומק מדי כמה מטרים לביסוס עמודים בבטון. בבדיקה הראשונית בתעלה נמצאו שתי אבני יד בערמות השפכים ואבן יד אחת בחתך של התעלה (איור 2:5, 3).
 
תעלות הבדיקה של רשות העתיקות. במהלך סקר הפיתוח שערכה רשות העתיקות נחפרו 26 תעלות בדיקה, במרווחים של כ-50 מ', לאורך תעלת גדר הביטחון שבחלקו המערבי של האתר (איור 7). בתעלות נחשפו בעיקר סדימנטים מופרעים כתוצאה מעיבוד חקלאי, שהצטברו מעל סלע האם, הקרוב כאן לפני השטח. סלע האם עשוי טרוורטין בחלקו הדרומי-מערבי של האתר ובזלת בחלקו הצפוני-מערבי. באף אחת מהתעלות לא נחשפו שרידים ארכיאולוגיים באתרם.
 
חפירת הבדיקה לא הניבה ממצאים שיצדיקו חפירה סדורה באתר. תעלות בדיקה 201–211, בחינת תעלת גדר הביטחון, הסקר הרגלי ו-26 תעלות הבדיקה של רשות העתיקות העלו אבן יד יחידה באתרה. לא נחשפו כל אופקים ארכיאולוגיים או ריכוזי ממצא שיצדיקו חפירה סדורה. תוצאות חפירת הבדיקה מעידות כי באתר האשלי במעיין ברוך לא השתמרו כל שכבות ארכיאולוגיות, לפחות לא באזור בעל הפוטנציאל העיקרי לחפירות המשך. חלקי האתר האחרים סבלו אף יותר מהפרעות שמקורן עיבוד חקלאי אינטנסיבי ובפעולות לתחזוקת הגבול בין ישראל ללבנון. למרות שגם האזור שמצפון לגבול, בתוך שטח לבנון, סבל מהפרעות אנושיות, יש עדיין תקווה שהוא משמר שרידים ארכיאולוגיים באתרם.
הרצף הגיאולוגי שנחשף במחקר הנוכחי מעיד על מורכבות גדולה ועל שינויים משמעותיים על פני מרחקים קצרים. הרצף כולל קילוחי בזלת, טרוורטינים וקרקעות, ונדרש מחקר נוסף כדי לקבוע את יחסי השדה כראוי. מספרם הגדול של כלי הצור שנאספו על פני השטח והשתמרותם הטרייה מעידים כי השכבות הארכיאולוגיות באתר היו קרובות לפני השטח וכי הן נפגעו במהלך עיבוד חקלאי אינטנסיבי. האזור בו נלקטו אבני היד מעובד מזה עשרו רבות של שנים, והחקלאות הנוכחית מבוססת על מטעים שעיבודם כרוך בחדירה עמוקה לקרקע, לעומק של מטר ויותר. היעדרו של רצף סטרטיגרפי ארכיאולוגי בכל התעלות שנבדקו עשוי להעיד על כך שהכלים באתר מייצגים התיישבות קצרת מועד יחסית, ובכל מקרה לא רצף של עשרות אלפי שנים כמו באתרים אחרים מהתרבות האשלית, כמו גשר בנות יעקב. ממצאים אלו תומכים בהשערה שהעלו חוקרי האתר הקודמים, כי יש לכלול את כל אבני היד שנמצאו במעיין ברוך בתוך שלב אחד, קצר מועד, בתרבות האשלית המאוחרת בלבנט.