מערות פעמון הן מחצבות מלאכותיות בנות מאות שנים שנתגלו באזור שפלת יהודה. המערות נקראות על שום צורתן, המזכירה דמות פעמון. עד כה ידועות כ-1600 מערות פעמון, המרוכזות בקבוצות, שהגדולה בהן כוללת כ-400 מערות.
המסלע
רוב מערות הפעמון נחצבו בסלע רך הנקרא קירטון, הנפוץ מאוד בשפלה. הקירטון נוטה להתחמצן במגע עם אוויר ומים, להתכהות ולהתקשות. שכבה דקה יחסית של קירטון מחומצן נקראת פטינה, ואילו שכבה עבה, היכולה להגיע אף לעובי של שלושה מטרים, נקראת בשם נארי.
מסלע הקירטון המכסה את השפלה התחמצן במהלך התקופות הגאולוגיות, עד שפני השטח הפכו לשכבת נארי קשה בעובי של כשני מטרים, המחביאה תחתיה את הקירטון.
יושבי השפלה העדיפו לבנות את בתיהם בחומר המקומי שעמד לרשותם - האבן. הם העדיפו את הקירטון הרך והנוח לחציבה, אך בדרכם עמדה שכבת הנארי הקשה. הם עקפו את הבעיה בכך שפערו בנארי חור קטן יחסית, לעיתים למעבר אדם אחד או שניים בלבד, ואת עבודת החציבה הרחבה ביצעו בסלע הרך, שהוצא מתחת לתקרת הנארי. תקרה זו החזיקה לרוב מעמד בשל חוזקה ובזכות צורת הפעמון המקושתת, שחילקה את העומס באופן שווה על הדפנות. מבנה זה שירת נאמנה את החוצבים בימות הגשם והשרב, וסייע בשמירה על לחות הקירטון הנוטה להתייבש, להתפורר ולהתקשות במגע עם אוויר ומים.
רוב המערות נחצבו לעומק של מטרים אחדים, אך ישנן מערות גדולות במיוחד שנחצבו לעומק של 20 מטרים ויותר. חבורות החוצבים חוררו את הנארי במרחקים גדולים אלה מאלה, אולם ככל שהמערות הלכו והתרחבו, וה"פעמונים" הלכו וגדלו, אירעה לא פעם התמזגות בין שתי מערות או יותר. כך נוצרו חללים גדולים מאוד, שבתקרתם כמה פתחי נארי. בגן הלאומיבית גוברין - מראשה ובמערות לוזית, למשל, ישנם חללים עצומים המורכבים לעיתים מכמה עשרות מערות פעמון שהתחברו.
אופן החציבה
חציבת הקירטון נעשתה באופן שיטתי למדי: החוצבים השתמשו באזמלי ברזל והעמיקו בכל פעם את הבור בשכבה אחידה של כשלושים סנטימטרים. עובדה זו עולה מסימני החציבה האלכסוניים הניכרים עד ימינו בדפנות המערות, אשר מסודרים במרחקים זהים כמעט זה מזה. סימני החציבה נותרו כה ברורים, עד כי ניתן לראות אם החוצב היה ימני או שמאלי. החומר הוצא דרך הפתח בגושים מלבניים, ששקלו על פי ההערכה חמישה עד שבעה קילוגרם.
האבנים שנחצבו מתוך מערות הפעמון שימשו לבנייה המקומית, ואף יוצאו לכל אזור השפלה ומישור החוף הדרומי. כן ייתכן כי חלק מהחומר שימש לסיד, ועל זאת יעידו שני כבשני סיד שנתגלו באזור.
תושבי השפלה ניצלו את החללים הריקים שנפערו סמוך לביתם למטרות שונות, בעיקר לאחסון, כקולומבריום, כבורות מים מטוייחים ולבתי מלאכה. במקרים בהם נדרשה גישה נוחה למערה, נסתם הפתח המקורי שבתקרה והוחלף במנהרת כניסה משופעת.
תיארוך
נהוג להפריד בין שני סוגי מערות פעמון: מערות-מחצבות קטנות לשימוש מקומי, המתוארכות לימי בית המקדש השני; ומערות-מחצבות גדולות המתוארכות לתקופה הביזנטית, אשר שימשו לתעשייה וייצוא. החציבה התעשייתית הגיעה לשיאה בתקופה הערבית הקדומה. עדות לכך ניתן למצוא בסמלי הצלבים החרוטים בחלקיהן העליונים של המערות, סמוך לפתח, ובכתובות הערביות החרוטות בחלקים הנמוכים יותר. הגאוגרף המוסלמי מֻקָדַּסי בן המאה העשירית כתב בספריו כי במחוז בית גוברין ישנן מחצבות שיש רבות, ומאחר שבארץ ישראל אין שיש, נראה שכוונתו הייתה למחצבות הפעמון.
