תל חלף שבו נמצאה לראשונה "תרבות חלף" נתן לה את שמה. תרבות זאת פרחה באתר בין השנים 5,400-6,100 לפנה"ס ללא כל הפסקה ויש חוקרים המאחרים את התרבות לתקופה מאוחרת יותר והנושא נמצא בוויכוח בין החוקרים. תקופה זאת נקראת גם "תקופת חלף". תרבות זאת הוחלפה בצפון מסופוטמיה על ידי תרבות עובייד. לאחר "תקופת חלף", ניטש האתר למשך כ-4,000 שנה עד שהתיישבו במקום הארמים. התרבות התאפיינה בכלי חרס באיכות טובה שנעשו על ידי קדרים מומחים, עשויים ביד וצבועים לעיתים ביותר משני צבעים ומעוטרים בעיטורים גאומטריים ובעלי חיים. בנוסף, נמצאו גם כלי בישול לא צבועים עם משטחים ממורקים. אפיון נוסף של התרבות הם בתים עגולים הנקראים במחקר "תולואי" (Tholoi). ההתיישבות הייתה חקלאית. למרות פער הזמן של אלפי שנים של התיישבות באתר בין התרבות הפרהיסטורית ותקופת הברזל, טעה אופנהיים וייחס חלק מהפסלים של תקופת הברזל, לתקופה הפרהיסטורית.
גוזאנה.
התקופה הארמית.
בשנת 1200 לערך נפלה האימפריה החתית בעקבות פלישת גויי הים. במאה ה-11 לפנה"ס, הגיעו שבטים ארמיים שמקורם ממערב לפרת והתיישבו במסופוטמיה העליונה ובצפון-סוריה, כשהם ממלאים את הוואקום שנוצר בעקבות נפילת האימפריה החתית. במקביל, מלך אשור תגלת פלאסר הראשון, שמלך בין השנים 1115–1076 לפנה"ס בתקופת הממלכה התיכונה, הגן על ממלכתו כנגד עלייתם של שבטים אלה, בעיקר באזור נהר הפרת. בנו אשור-בל-כלה , שמלך בין השנים 1074–1056 לפנה"ס, נאלץ כבר להיאבק בעלייתם של השבטים הארמיים לאורך החבור העליון. במאה ה-10 לפנה"ס, ייסדו מספר שבטים ארמיים ממלכות קטנות בשטח שלפני כן היה בשליטת אשור. אחת הממלכות הייתה בית בח'יאני (Bit Bahiani), שהתבססה באזור מוצא החבור. השליטים הקדומים ביותר בממלכה זאת ששמם ידוע היו ח'דיאנו (Hadianu) ובנו כפרא. ח'דיאנו ידוע רק מטקסט כתוב, וסביר שהוא היה רק שליט של שבט נווד, ובנו כפרא היה זה שייסד את העיר על התל. בכתובת של כפרא הוא טוען שעשה מעשה שאף אחד מאבותיו לא עשה, כנראה בניית העיר והארמון. בכתובות שלו נקראה העיר שהקים בשם פלה (Palê). השם בית בח'ינאי עדיין לא מופיע בתקופה זאת במקורות הכתובים, ומכאן שהמלך בח'יאנו (Bachianu) המופיע בכתובים היה שליט לאחרי כפרא, לא יורש ישיר, שייסד שושלת חדשה בשם בית בח'יאני (Bit Bahiani) ושם בירתו היה גוזאנה.
בניית העיר על התל על ידי שליט הממלכה הארמי כפרא שינתה אותו לחלוטין. הקברים שהיו בצדו הצפון מערבי של התל ניטשו, וחלקם אף ניזוקו בעקבות הבנייה החדשה. התל הפך למצודה מוקפת חומה עם שער מכיוון דרום, שרק דרכו נכנסו לעיר. השער גם היה מעוטר בעיטורים מונומנטליים. כפרא בנה ארמון בסגנון בית חילאני עם אלמנטים נאו-חיתיים, שכלל עיטורים רבים של פסלים ותבליטי אורתוסטטים. פרסומו של האתר נובע בעיקר מייחודו של מבנה זה, הנקרא במחקר "הארמון המערבי". הכניסה לארמון כללה שלושה עמודים, שעוצבו כאלים מתוך פנתאון האלים הסורי-חתי, כשהם עומדים על בעלי חיים. במרכז נמצא אל מזג האוויר עומד מעל שור, משני צידיו פסלים של בנו ואשתו כשהם עומדים על פסלים מעוצבים כאריות. יצורים מיתיים הקיפו את הכניסה ואת החדר הסמוך. הקירות החיצוניים כוסו בבסיסם באורתוסטטים ותבליטים. נמצאו מעל 200 מהם. עד היום ארמון זה נחשב ייחודי בעיצובו באזור צפון-סוריה.
סביר להניח שגם העיר התחתונה המבוצרת נבנתה בתקופה זאת.
התקופה האשורית.
לאחר תקופה של חולשה בממלכה האשורית וארגון מחדש של הממלכה, יצא אדד-ניררי השני (911–891 לפנה"ס) למתקפה חוזרת כנגד הארמים במערב. הוא כבש את נציבין ואת גידרה (Gidara) , ממלכה מצפון לגוזאנה, וייסד מחדש את חוזירינה (Huzirina) , ששכנה ליד חרן. כתובת מתקופתו המספרת על מסעו לחַנִיגַלְבַּת בשנת 894 לפנה"ס, מזכירה את עיר המדינה גוזן כעיר ארמית. היא מספרת שבדרכו עבר בעיר, המלך הארמי אביסלמו בן בח'יאנו העדיף לשלם לו מס והפך עצמו לשליט מדינה וסאלית של אשור. ליתר ביטחון הוא לא פתח בפניו את שערי העיר ופגש אותו בעיר הקרובה סיכאני, שהייתה לה היסטוריה של עיר אשורית. בתעודה אחרת מ-882 לפנה"ס, מתקופתו של המלך האשורי אשורנצירפל השני (883–859 לפנה"ס), מצוין שאחד המלכים משושלת בח'יאנו שילם לו מס. בכתובת אחרת של אשורנצירפל השני מסופר שהוא אילץ את חילות ארץ בח'יאנו להצטרף למסע הצבאי שלו יחד עם המרכבות והפרשים. זה האזכור האחרון של השם בח'יאנו במקורות. הכתובת מציינת שתושבי הארץ העלו לו מס, לא המלך.
אזכור נוסף של גוזן מופיע אצל שלמנאסר השלישי (858–824 לפנה"ס), האזכור מציין את שמו של אסו הגוזני ששילם לו מס. בשנת 808 לפנה"ס יצאה שַמוּראמַת, אמו העוצרת של המלך האשורי אדד ניררי השלישי (783–811 לפנה"ס), למסע נגד ממלכות בארץ חבור. כנראה שבשנה זאת הסתיימה עצמאותה של גוזן כממלכה ומעמד העיר ירד למעמד מחוז באימפריה האשורית. העיר הפכה לעיר שדה חשובה באימפריה האשורית. המושל של העיר היה זכאי להיות לימו אפונים בשנה ה-16 או ה-17 של שלטון כל מלך אשורי. הראשון היה שמשמ-נורי שזכה לזאת מעצם תפקידו כמושל גוזאנה. לאחריו מציינת רשימת האפונימים משנת 793 את שמו של המושל אשורי בשם מנו-כי-אשור (Mannu-ki-Assur) בגוזן. בין השנים 758-761 התמרדה גוזאנה כנגד אשור והמרד דוכא לאחר מצור של שנתיים. שמו של המושל האשורי מנוכיאשור נמצא על תעודה באתר והוא סייע לאופנהיים לזהות את האתר עם גוזן. גוזאנה נשארה מקום מושבו של המושל האשורי עד נפילת האימפריה האשורית בשנת 609 לפנה"ס. גם לאחר נפילת האימפריה האשורית, הייתה לעיר חשיבות מסוימת והיא המשיכה להיות מיושבת עד שניטשה בתקופת הפרתית.
בתקופה האשורית השתנה המבנה של העיר. האשורים שמרו על החומה של העיר התחתונה והמצודה, וכן מבנים חשובים כמו "הארמון המערבי" המשיכו להיות בשימוש. חלקה הפנימי של המצודה שונה. בצידה הדרומי והמזרחי של המצודה נבנו טרסות גדולות מלבני בוץ. שטחה של המצודה התרחב על חשבון העיר התחתונה. על הטרסות הדרומיות נבנו מגורים לאליטה האשורית. במבנים שהשתמרו נמצאו ממצאים עשירים. בית הקברות מתקופתו של כפרא כוסה היטב על ידי הטרסות, אבל הם שמרו על פסלי האבות של התקופה הקודמת שהיו שם. החלק המזרחי של המצודה נבחר לבניית ארמון המושל שנבנה גם הוא על טרסת לבני בוץ מסיבית. מבנה זה שנבנה במאה ה-9 לפנה"ס עבר שינוי מסיבי כנראה לאחר שנת 793 לפנה"ס. הארכאולוגים מצאו את הארכיון של האפונים מנו-כי-אשור, בתוך הריסות השלב הראשון. ייתכן וההרס נעשה בתקופת לכידת גוזאנה בשנת 758 לפנה"ס לאחר המרד שהתרחש בעיר. שלב זה היה שונה מהשלב הראשון. שלב שלישי של המבנה נבנה מאוחר יותר והיה דומה בתוכניתו לשלב השני. המבנה היה בשימוש בארמון לפחות עד התקופה הבבלית המאוחרת.
העיר התחתונה הייתה מיושבת בצפיפות בתקופה הנאו-אשורית. הממצאים העלו גם מגורי אליטות ממוצא ארמי. המסורות הארמיות המשיכו להתקיים בתקופה זאת, נמצאו כתובות בכתב ארמי גם בממשל של העיר. העיר התחתונה התרחבה 600 מטר בכיוון צפון-דרום ו-1,000 מטר בכיוון מזרח-מערב.
אזכורים במקרא.
העיר מוזכרת במקרא בשם "גוזן" 5 פעמים. בספר מלכים ב היא נזכרת כאחת הערים אליה הוגלו את תושבי ממלכת ישראל. .
בספר מלכים ב מציינים שליחי המלך סנחריב לחזקיהו את חורבן גוזן באומרם:
תעודות בכתב יתדות.
בחפירות בתל נמצאו תעודות הכתובות בכתב יתדות באשורית, בבלית חדשה, וכמות קטנה בארמית. נמצאו 100 תעודות המתוארכות למאה ה-8 לפנה"ס שמקורן בארכיון של המושל (פחה) מנכ(מת), אשר פעל בתקופתו של המלך האשורי אדד-ניררי השלישי. מתעודות אלה ניתן ללמוד על חיי היום-יום, על תפקיד המושל ועל ארגון המקום, כגון הטיפול באורוות (העיר סיפקה סוסים, פרדות ואתונות לשלטונות אשור), הגנים, אספקת מזון ועוד. נשי הפקידים האשורים חיו במשותף בבית הנשים. על פי התעודות ניתן ללמוד שהארמים שנשלטו על ידי האשורים, היו בעיקר פועלים חקלאיים, בעלי מלאכה ועבדים. האשורים הטילו מס כבד על האוכלוסייה המקומית. על פי התעודות ניתן ללמוד גם על הצבא האשורי. אנשי קשר מיוחדים היו מעבירים את פקודות המלך לכל קצווי האימפריה כשהקשרים היו מתחלפים בתחנות שונות. דרכי המלך נשמרו על ידי גדודי צבא שחנו לאורך הדרך. היחידה הצבאים הקטנה ביותר הייתה בת 10 אנשים ומפקדה נקרא רב העשרה. במסמכים מופיעה רשימת הציוד העשירה של יחידה זאת, שכללה גם מרכבה ו-4 סוסים. בנוסף, נמצאו תעודות מאוחרות יותר שתוארכו למאות ה-7 וה-6 לפנה"ס. התעודות עוסקות במסחר, מימון הלוואות, ועניינים משפטיים. נמצאו מספר כתובות מסוחרים ששמם אלמנני ואדד-מלכ-אילאי שפירוש שמו הוא "אדד המלך (הוא) אלוהי".
אחת התעודות שנמצאו (תעודה 111) מתייחסת להתיישבות הישראלית בגוזן. תעודה זאת מהמאה ה-7 לפנה"ס עוסקת בפדיון שבויה ששמה "דינה". בתעודה מופיעים שמות של שני פקידים בשירות אשור, ששמם "נריהו" ו"פלטיהו". בנימין מייזלר העריך במאמרו ששני השמות מתייחסים לגולים מישראל. בנוסף, מופיע בתעודה השם "חלבישו", עליו מצוין במפורש שהוא משומרון. בתעודה נכתב שעל בלברך בן נני (ארמי) למסור את השבויה דינה ליד אדם בשם "הושע". התעודה שאושרה על ידי הנציב מאשרת שאם בלברך לא ימסור את האישה הוא ישלם 3 מינות כסף.
הכתובות פורסמו בשנת 1940 בספר: Johannes Friedrich, G. Rudolf Meyer, Arthur Ungnad et al.: Die Inschriften vom Tell Halaf. (German), Beiheft 6 zu: Archiv für Orientforschung 1940
מוזיאון תל חלף בברלין.