בחודש מאי 2003 נערכה חפירת הצלה בשער אפרים (הרשאה מס' 3895-A*; נ"צ — רי"ח 200321-89/687811-20; רי"י 150321-89/187811-20) במערה שהתגלתה בעבודות סלילת כביש חוצה ישראל. החפירה, מטעם רשות העתיקות, נוהלה על ידי ס' גולן בסיוע ש' יעקב-ג'ם (מנהלה), י' נגר (אנתרופולוגיה), ל' קופרשמידט (מעבדת מתכת), מ' מסארווה וכ' סארי.
שטח החפירה נמצא על גבעת קרטון לרגלי הרי השומרון, לא רחוק מהעיר טייבה. בגבעה מערות נוספות שחלקן נחפרו בעבר (חדשות ארכיאולוגיות קז: 47-46). החפירה ממשיכה חפירה קודמת (חדשות ארכיאולוגיות 117) והיא צמודה למערה שנחפרה או המשכה. למערה נגרם הרס רב בעקבות העבודות לסלילת הכביש, תקרתה התמוטטה פנימה, דופנותיה הדרומית, הצפונית והמערבית נהרסו כליל ויצרו מצוק תלול שלא אפשר חפירה אך חלק מהממצאים בצבצו ממנו.
לאחר הסרת אבני המפולת של המערה התגלה מילוי שהכיל שברים רבים של כלי חרס וגלוסקמאות חרס מן התקופה הכלקוליתית. במרכז המערה התגלה בור ובו קבורת אדם וממצאים מתקופת הברונזה המאוחרת. עם סיום חפירת הבור ותחילת חשיפת ממצא כלקוליתי באתרו, הופסקה החפירה בשל התנגדות חרדים. כל הממצאים למעט צמיד נגנבו.
נחפר שטח שאריות חלל המערה (כ-2.0×7.5 מ'), בין שרידי קירות המערה למצוק.
הממצא מהתקופה הכלקוליתית נמצא פזור בכל שטח המערה למעט בור הקבורה מתקופת הברונזה המאוחרת. הממצא הקרמי כלל שברי כלי חרס אופייניים לתקופה הכלקוליתית כגון קערות דמויות V עם שפה צבועה אדום, בזיכים מטין בהיר עם עיטור פסים בצבע אדום, סירי בישול גסים עם דגם נקודות פלסטי מתחת לשפת הכלי וכן שברים רבים של גלוסקמאות חרס. עוד נמצאו עצמות אדם פזורות, לא בארטיקולציה המייצגות לפחות עשרה פרטים במגוון גילים, בהם בוגרים וילדים.
קבר מתקופת הברונזה המאוחרת. בור או קבר שוחה שנחפר בתוך המערה אל תוך השכבה הכלקוליתית. בקבר נמצאו עצמות כיפת גולגולת, שיניים ועצמות של זכר שגילו 40-20 שנים וכן שבר עצם כיפת גולגולת של ילד. על פי מיקום העצמות נראה כי הפרט נקבר בארטיקולציה אנטומית. לצד הנקבר נמצאו כלי חרס שלמים ממוצא קפריסאי, בעיקר פכים ופכיות (בילביל), ממשפחת בסיס טבעת וכן צמיד ברונזה (איור 1).
שברי גלוסקמאות ופיזור עצמות אדם וכלי חרס מן התקופה הכלקוליתית מעידים כי המערה שימשה לקבורה בתקופה זו. הבור מתקופת הברונזה המאוחרת נחפר אל תוך המילוי הכלקוליתי ומציין שלב קבורה יחיד במערה.