שטח החפירה מרוחק כ-2 ק"מ מדרום-מזרח לעיר העתיקה אשקלון ולחוף הים התיכון וכ-2 ק"מ ממערב לכביש החוף שחיבר בין אשקלון לעזה (כיום כביש 4). האתר משתרע בשוליה המזרחיים של מרזבה בכיוון מזרח–מערב, ובה בריכה עונתית המכונה בריכת המרזבה, השוכנת בין ח'ירבת ח'צאץ במערב לכפר הערבי לשעבר נעיליא במזרח (איור 1). נראה שהמרזבה הייתה חלק מאפיק נחל קדום, שנחסם בקצהו המערבי בדיונות חול הפעילות עד היום וברכס הכורכר המערבי ביותר משלושת רכסי הכורכר במישור החוף שכיוונם צפון–דרום. בריכת המרזבה התמלאה בחורף 2019–2020 עקב סדרה של גשמים עזים במיוחד, והתברר כי גובה האתר קרוב לגובה המפלס המרבי בבריכה. בבדיקות שנחפרו בכלי מכני לעומק של 3 מ' באפיק הנחל הקדום נחשפו משקעי סחף ובהם חרסים פזורים מהתקופה הכלקוליתית.
במפות מימי המנדט הבריטי צוין בשטח החפירה א-רסם, שהוא חלק מח'ירבת ח'צאץ. האתר תועד במפת הסקר של זיקים (ברמן, שטרק וברדה 2004: אתר 33), והוא מוזכר במחקרו של י' הוסטר על עורף החקלאי של אשקלון, שם הוצע קיומה של כנסייה על סמך שברי שיש פזורים שנמצאו על פני השטח (Huster 2015: Church No. 25).
בכמה חפירות קטנות שנערכו בעבר בסביבת ח'ירבת ח'צאץ, ממערב ומצפון לחפירה הנוכחית, נחשפו שתי גתות מהתקופה ההלניסטית (ליפשיץ 2015; פרץ 2019); ארבעה ארונות קבורה מעופרת (Richmond 1932); קברי תינוקות בקנקנים; בור אשפה מהתקופה הרומית המאוחרת ושרידים אדריכליים מהתקופה הביזנטית (נחשוני 2007; אייזנברג-דגן 2016); ושרידי מבנים מהתקופה העות'מאנית ומימי המנדט הבריטי (פרץ 2015). אתר גדול מהתקופה הכלקוליתית, אגמים (מזרח), נחשף במרחק כ-600 מ' מצפון-מזרח לחפירה הנוכחית (עבאדי-רייס וורגה תשע"ט; וורגה ואחרים 2021).
 
נפתחו חמישה שטחי חפירה: שטחים 1D–4D, שהם עיקר החפירה (איור 2), ושטח F, המרוחק כ-500 מ' מדרום-מערב להם. שכבת פני השטח הוסרה בכלים מכניים בכל השטחים פרט לשטח 1D, שבו הובחנו שרידים קדומים סמוך לפני השטח. בחפירה נחשפו בעיקר שרידים אדריכליים מהתקופות הרומית והביזנטית ומראשית התקופה האומיית, וכן ממצאים פזורים מהתקופות ההלניסטית והעבאסית.
השרידים מהתקופה הרומית הקדומה התגלו כולם בשטח D4 והם כוללים גת, בריכת דגים, באר ומתחם בנוי אבן ובו מתקנים לייצור ציר דגים (garum; איור 3). מהתקופות הרומית התיכונה/המאוחרת נחשף בשטח 2D חלק מבית קברות, שהמשיך לשמש כנראה גם בתקופה הביזנטית. מהתקופה הביזנטית (המאות הה'–הז' לסה"נ) התגלה חלק מאחוזת מנזר, הכוללת שלושה בתי בד, חדרי אחסון ומשטחי עבודה; שרידים אלה התגלו על גבי חלק מבית הקברות בשטח 2D והם נמשכו אל שטח 4D (איור 3). מהתקופה הביזנטית התיכונה התגלו בשטח 3D רק הריסות כבשן חרס ושברים של קנקני יין, המלמדים על קיומו של כבשן סמוך. מהתקופה הביזנטית המאוחרת נחשפו בשטח D1 שרידים של כבשן גדול לייצור קנקני יין.
בשטח F נחשפו שתי רצפות ומעט חרסים מהתקופות ההלניסטית והביזנטית. ממצאים נוספים הובחנו מדרום לשטח F, אך לא נחקרו כיוון שהם מחוץ לשטח החפירה. לאורך צדה הדרומי של בריכת המרזבה ניכרים עצים, המסמנים כנראה דרך עפר מהתקופה העות'מאנית בכיוון מזרח–מערב, המתעקלת צפונה ומוליכה לאשקלון.
 
התקופה הרומית
גת ומתקן לייצור ציר דגים (שטח 4D). התגלו גת ומתחם אבן בנוי, ובו מתקן לייצור ציר דגים ובריכת דגים. הגת (איור 4) כוללת משטח דריכה מטויח שרובו לא שרד, ומדרום לו בור שיקוע ובור איגום מטויחים. משטח הדריכה הונח על מצע של חרסים שהונחו בדגם דמוי הידרה. בור השיקוע ניזוק קשות, כנראה כתוצאה מהסרת שכבת פני השטח בכלי מכני. בור האיגום השתמר למלוא גובהו והיה מלא כולו בפסולת מהתקופה הרומית הקדומה, הכוללת שברי כלי זכוכית יוקרתיים; כלי חרס עדינים מיובאים משלהי המאה הא' לפסה"נ ותחילת המאה הא' לסה"נ; ושברים של קנקני יין מתוצרת אשקלון, השייכים לטיפוסים הקדומים ביותר של 'קנקני עזה' מהמאה הא' לסה"נ. בגת נמצאו גם פריטים אחדים ממקור מצרי: חלק מצלמית זואומורפית (איור 1:5) וכלי שתייה מחרס הנושא תבליט של פני האל המצרי בס (איור 2:5) נמצאו במילוי של בור האיגום; וחרפושית ותליון מברונזה ועופרת או משקולת בצורת ראש שור (איור 3:5) נמצאו ליד משטח הדריכה. שני שברים של קערות מטיפוס נבטי צבוע (איור 6) משלהי המאה הא' לפסה"נ וראשית המאה הא' לסה"נ נמצאו בקרבת מקום.
מתחם האבן הבנוי מרוחק מטרים אחדים מדרום-מערב לגת, והוא כולל אגנים מטויחים לייצור ציר דגים ובריכת דגים (איור 7). נחשפו חמישה אגנים מטויחים: שלושה השתמרו שלמים, מהם שניים קטנים ואחד גדול, ומהשניים האחרים נותרו רק שרידי טיח. שברים של קנקני יין מתוצרת עזה, מאותו טיפוס קדום שנמצא בגת, שולבו בטיח של שניים מהבורות. שברים דומים נמצאו בשפע בהצטברויות ברחבי המכלול, לצד מעט טיפוסי כלים אחרים. בפתח צינור הניקוז של אחד האגנים הקטנים התגלתה שפת דוליום כבד, ושני חלקיה של אמפורה רחבת שפה מיובאת ממצרים נמצאו כל אחד באחד משני האגנים הקטנים. סמוך למרכז המתחם התגלה מתקן מוגבה ועגול, ששימש כנראה לתמיכת דוליום. צמוד למתקן מצפון-מערב נחשף אגן חרס כבד, השקוע במרכזו של חדר רבוע ובו רצפת עפר (איור 8). פנים האגן היה שחוק ופניו ממורקים, ולו ידיות שעליהן טביעות בוהן (איור 9). מחוץ לחדר הרבוע נחשף משטח מלבני עשוי מאבני פסיפס לבנות וגדולות. מבריכת הדגים השתמר רק המשטח המטויח של רצפתה, שכן הקירות נשדדו לחלוטין (איור 10). הובחן כי לבריכה היו יסודות רחבים עם תמיכות בולטות. סמוך לצד הצפוני-מערבי של הבריכה נמצאו שרידי באר. בעומק של קרוב ל-1 מ' מתחת לפי הבאר התגלתה קערה חרס מיובאת, עדינה ושלמה (איור 11).
מתחם האבן ובו חמשת האגנים דומה למתקנים לייצור ציר דגים שהתגלו במערב הים התיכון, למשל במלגה (Corrales 2017). מאפיינים נוספים של המתחם שלהם קשר ידוע לייצור ציר דגים כוללים את הדוליום והמתקן המוגבה שאולי תמך בו, אגן החרס הכבד והאמפורה המיובאת ממצרים. הבריכה המטויחת, ששימשה כנראה לגידול דגים קטנים, והבאר הסמוכה, היו גם הן חלק ממתחם הייצור. מתחמים כאלה מיוחסים לשלב מוקדם במסורת גידול הדגים, שהתפתחה בשפלה הדרומית בתקופות הרומית המאוחרת והביזנטית.
 
בית קברות (שטח 2D). שברים של סרקופג שיש מהתקופה הרומית התיכונה נמצאו לא באתרם הישר מתחת לפני השטח, והם קשורים כנראה לבית קברות. כן התגלה קבר גמלוני, ובו ארון קבורה מעופרת, כלי זכוכית וממצאים קטנים אחרים, שזמנם התקופה הרומית המאוחרת ואולי גם התקופה הביזנטית הקדומה (המאה הד' לסה"נ). נרות חרס, ובהם 'נר דרום' (איור 1:12), נרות מיובאים, נרות רומיים שלהם דיסקוס מעוטר (איור 2:12, 3), 'נר צפרדע' מצרי (איור 4:12) ונרות בית נטיף מן המאות הג'–הד' לסה"נ, וכן שברים של נרות שזמנם המאות הב'–הד' לסה"נ, נמצאו בהצטברויות מתחת לגתות מן התקופה הביזנטית (להלן), ויוחסו אף הם לבית הקברות.
 
התקופה הביזנטית
כנסייה וגתות (שטחים 2D ו-4D). התגלו שרידים מעטים של מבנה כנסייה ושל שלוש גתות בנויות הסמוכות אליה. אבני הכנסייה נשדדו כמעט לחלוטין, ואי אפשר לקבוע במדויק את מידותיה, שכן הקצה המזרחי שלה נשדד לחלוטין. לאורך הצד הצפוני-מזרחי של המבנה התגלו שרידי צינור חרס מטויח, שהיה כנראה חלק מהכנסייה או משלב בנייה קדום יותר. זיהוי המבנה ככנסייה מבוסס בעיקרו על הכיוון מזרח–מערב של יסודות הקירות. בנוסף, בבורות האיגום של הגתות הסמוכות התגלו ממצאים רבים, הקשורים כנראה לכנסייה, אם כי ייתכן גם כי הם קשורים למתקנים מהתקופה הרומית הקדומה שהתגלו בשטח 4D. ממצאים אלה כוללים חלקים של מגשי שיש (patens; איור 13); שברי שיש הנושאים כתובות ביווניות שהשתמרו חלקית; פריטים משיש, ובהם פריטים אדריכליים משיש (איור 1:14), שברי סורג (איור 2:14), שברים של שולחנות מזבח, ובהם רגליים (איור 3:14) ואריחי רצפה; פיסות של ריצוף פסיפס (איור 4:14); אבני זכוכית בפסיפס (איור 5:14), שעיטרו כנראה את קירות האפסיס; וכן כמויות גדולות של נרות כלילה מזכוכית (איור 1:15) ומתלה מתכת לנר (איור 2:15). ברחבי שטחים 2D ו-4D התגלו אריחי אבן אחדים, לרבות אריחי אבן פורפיר, ששימשו כנראה באופוס סקטילה מעוטר בדגם גיאומטרי.
שלוש הגתות התגלו סמוך לכנסייה מצפון-מערב, והן סדורות בטור (איור 16). בגתות השתמרו בעיקר בורות השיקוע והאיגום ואילו משטחי הדריכה נפגעו ברובם; ממשטחי הדריכה נשדדו רוב אבני הדופנות, והשתמרו רק עקבות של מצע הטיח שלהם, וכן השתמרו שרידים מעטים של משטח פסיפס סמוך לקצה הצפוני-מערבי של הגת האמצעית. כל אחת מהגתות כללה שני בורות איגום וביניהם בור שיקוע סגלגל. לגתות הדרומית-מערבית והצפונית-מזרחית היו בורות איגום כמעט מרובעים ולגת האמצעית בורות איגום מתומנים. דופנות הבורות נבנו מבטון לבן-אפרפר, ורצפותיהם רוצפו באבן (איור 17). בור השיקוע של הגת האמצעית דופן כנראה בלוחות שיש, אך אלה נשדדו. ממשטח הדריכה של הגת הדרומית-מערבית השתמרה בעיקר פותה כבדה של בורג מגולף באבן. היא הוזזה מעט ממקומה המקורי במרכז הרצפה ונשענה על כותרת שהייתה חלק מרצפת המתקן ושימשה בשימוש משני (איור 18). בשתי הגתות האחרות התגלו שרידים דלים של מנגנון הלחיצה, ובהם טיח מפותות הברגים במרכז משטחי הדריכה, והתעלות המובילות אל בורות השיקוע.
הגתות והכנסייה פורקו לצורך שימוש משני באבני הבנייה שלהן, ובורות האיגום שימשו כבורות אשפה בתקופה העבאסית. ממצאים מתקופה זו נתגלו בבורות של הגתות מן התקופה הביזנטית: נר חרס (איור 1:19), שפופרת כחל מגולפת מעצם (איור 2:19) ושבר של כלי צלהב עשוי בדפוס (איור 3:19).
 
מתקן וערמות של קנקנים (שטח 4D). בשטח D4 נחשפה סדרה של רצפות טיח של מתקן שהשתמרותן גרועה. מעל מתקן זה התגלה ריכוז של קנקני יין מתוצרת עזה שנערמו הפוכים (איור 20). כלים אלו הוכנו כנראה לשרפה והונחו מעל רצפות הטיח לייבוש לאחר עיצובם הראשוני. קנקנים אלה הם הטיפוסים המאוחרים ביותר של קנקני יין מתוצרת עזה, כפי שהתגלה גם בכבשן בשטח 1D. בין הקנקנים נמצאו חלקים משולחן מזבח משיש, אם כי אלה לא היו מונחים ישירות על פני המשטח. באחד מבורות האיגום של הגתות מהתקופה הביזנטית בשטח 2D התגלה מושלך שבר של אבניים משיש להכנת הקנקנים (איור 21).
בקצה הדרומי של שטח 4D נחשף מתקן הכולל בור שיקוע ובור איגום (איור 22), המחוברים בצינור עופרת. אף שמתקן זה היה כנראה גת, לא נחשפו שרידי משטח דריכה.
 
כבשן חרס (שטח 1D). למרות שעל פני השטח התגלו ממצאים כגון שברי שיש, שלימדו על קיומה של כנסייה, בחפירה במקום נחשף מכלול כבשן (איור 23), ובו שלושה תאי שרפה המחוברים במנהרת חימום מרכזית (איור 24). בכל השטח נחשפו הצטברויות עבות של שברי כלי חרס, בעיקר של הטיפוס המאוחר של קנקן היין מתוצרת עזה (המאות הו'–הז' לסה"נ; איור 25); כן נמצא בהם 'נר סנדל' (איור 1:26). בתוך הכבשן נמצאו שבר של צלמית אישה (איור 2:26) ושבר של צלמית חיה ממשפחת הסוסיים שעל גבה מונח אוכף (איור 3:26). אחד מחדרי השרפה בכבשן נחסם, ועל כן נראה כי בסוף התקופה הביזנטית חלה ירידה בהיקף פעילות השרפה בכבשן. המכלול יצא מכלל שימוש במועד כלשהו במאה הז' לסה"נ. המפלס העליון של אחד מחדרי השרפה שימש להשלכת פסולת בתקופה העבאסית (סוף המאה הח'–המאה הי' לסה"נ), כפי שמעידים צלמית או כלי שתייה בדמות יעל (איור 27) ושבר של כלי זכוכית שנשא מדליון המתאר סוס מכונף (איור 28) מתקופה זו, שנמצאו בבור האשפה. סביר להניח שבתקופה זו התרחש שוד אבנים נרחב ממבנים בני התקופה הביזנטית באתר.
 
החפירה העלתה מידע חשוב על העורף החקלאי של אשקלון העתיקה, בעיקר בתקופות הרומית והביזנטית. נראה שהגת והמתקן לייצור ציר דגים מהתקופה הרומית הקדומה היו חלק מאחוזה חקלאית פורחת מן המאה הא' לסה"נ. תעשיית הייצור של ציר דגים העלה צחנה רבה, ועל כן היא מוקמה בדרך כלל מחוץ לערים ועם כיוון הרוח. מיקום קרוב לים היה גם הוא עדיף עבור תעשייה זו, אך באתר נמנע הדבר בשל המצוקים הגבוהים שמצפון ומדרום לאשקלון. האתר היה חלופה מעשית למיקום תעשייה זו, בשל קרבתו לדרך ראשית ובשל זמינות של מים כתוצאה ממפלס מי תהום גבוה באתר.
לאורך מישור החוף הדרומי של ישראל התגלו רק בריכות דגים אחדות מהתקופות הרומית המאוחרת והביזנטית (וורגה וקוברין 2018; Israel and Erickson-Gini 2013:184–185). החיבור של מתקן הייצור של ציר הדגים לבריכת דגים הוא ממצא ייחודי. לפי פליניוס הזקן, שכתב במאה הא' לסה"נ, מקובל היה לגדל דגים קטנים בבריכות מלאות במי גשם לצורך ייצור ציר דגים (Pliny, Naturalis Historia, XXXI:44). האחוזה ליד אשקלון ננטשה לפני סוף התקופה הרומית הקדומה, אולי כתוצאה משתי תקיפות צבאיות עוקבות על אשקלון וסביבתה על ידי מורדים יהודים בתחילת המרד היהודי הראשון (יוסף, מלחמת היהודים II:457–460).
בתקופות הרומית התיכונה והמאוחרת שימש שטח החפירה בית קברות, ולאחר מכן נבנה בו מתחם של מנזר, ובו כנסייה, שלוש גתות וכבשן חרס שבו ייצרו טיפוס מאוחר של קנקני יין מתוצרת עזה — כלי ששימש לייצוא יין מאזור אשקלון לרחבי האימפריה הביזנטית ומעבר לה. למרות מיעוט השרידים מהכנסייה הביזנטית, הממצאים הרבים שנחשפו ליד המבנה מלמדים שהוא היה מעוטר בפאר. כבשן החרס אופייני לשלהי התקופה הביזנטית, וכמוהו נחשפו מדרום וממערב לתל יבנה (ינאי 2014). הקמת קהילות נזירים הייתה תופעה שכיחה באזור במהלך התקופות הביזנטית התיכונה והמאוחרת. הקהילה שנוסדה באתר נהנתה כנראה מגישה לאדמות חקלאיות איכותיות ולנתיב סחר חשוב.
נראה כי מתחם המנזר ננטש בסוף המאה הז' לסה"נ בעקבות הכיבוש המוסלמי והתמוטטות סחר היין הבינלאומי. הכנסייה והמתקנים החקלאיים היו נתונים לשוד של אבני בנייה וריצוף בתקופה העבאסית. הדבר נעשה אולי על מנת לספק חומר לבניית מסגד באשקלון, בהזמנת הח'ליף מהדי בשנת 722 לסה"נ לערך. אירוע זה תועד בכתובת שפרסם קלרמון-גנו (Clermont-Ganneau 1887:485–491; Le Strange 1890:400–410), אם כי מיקומו המדויק של מסגד זה נותר עלום.