令人沮喪的是，一個月後，當試探隊結束青海的考察時，是失望地離開的。這裡不僅見不到那神秘的石油湖，甚至連石油生成的條件也被否定。他們在考察報告中斷言：“這一地區已無進一步考察的價值。”
只有寄希望於祁連山北麓。
9月19日，試探隊到達甘肅肅州，即今日酒泉。兩年前，孫健初曾來到這裡進行地質調查被馬步青阻撓，這次因有國民政府的電令，馬步芳又在青海做出歡迎的姿態，使肅州的馬家另一位土軍閥馬步康很客氣地接待了試探隊。
試探隊在肅州做了休整，補充了生活用品。與青海的考察不同，肅州以西，過嘉峪關後，不但人煙稀少，而且缺少水源，為此，他們購買了八匹駱駝，以便在乾旱的戈壁灘上做負重之用。
10月2日。試探隊離開肅州。因為肅州自古便有石油苗露頭的記載，所以這次考察的目的和路線都很明確。孫健初騎駱駝，兩位美國人由於不習慣騎駱駝，仍舊騎馬。史悠明因在蘭州聯絡內地情況，此次沒有同行。
他們沿著祁連山麓向西，考察所有傳聞中滲出石油的地方，但都不是美國人所期望的。
十月的祁連山下已開始進入冬季。祁連主峰全為白雪覆蓋，每當夜晚明月高懸時，月光射到山峰上，與雪光交相輝映，如同白晝一般。主峰雖是神女般地迷人，山下卻是魔鬼的領地，晴朗的天空會突然彤雲密佈，呼嘯的北風捲著雪花向試探隊兇狠地打來，即刻，雪花又會變成綿綿細雨，落到身上，結成一層薄冰。
當我讀到韋勒在祁連山下的帳篷中寫就的家書時，我深切地感到，世界上再沒有比地質學家更難以承擔的稱號，沒有崇高的理想，沒有犧牲自我的決心，沒有用苦難換取收穫的意志，是無論如何也戴不上這頂桂冠的。
由於是依山考察。試探隊沒有走嘉峪關，直到10月12日才跨過長城。孫健初找到一位蒙古族頭人，送給他一塊茶磚做報酬，請他作嚮導，帶他們去石油河。
石油河是肅州玉門縣境內一條由祁連山雪水彙集而成的小河，因為兩岸自古便有石油從崖縫中滲出而得名。自清同治年，這裡便開始有人採集石油作為商品外銷，做照明和車轂的潤滑用，是肅州石油產量最多的地方，因此成為試探隊西北考察最有希望的目的地。
10月15日，試探隊到達石油河畔。
韋勒寫到：
這是一片高地，比山下的石油河高出350英尺。在高地邊沿可以俯視石油河，它從河床的鵝卵石上咆哮著流淌過去。在河面以上100英尺處的高地上有一座瀕於傾圮的紅色小廟，以下的戈壁灘全被石油浸成黑色。
韋勒筆下的小廟，便是數年後聞名於世的老君廟。
在河邊，有一座石頭搭起的小房子。他們便走下河谷，去造訪房子的主人。裡面住著三個人，一個是十來歲的孩子，穿著極破的羊皮襖，渾身沾滿了黑色的原油。韋勒說，只有用沙紙才能清除這孩子身上的油垢。這三人便是石油河畔的採油人，他們每天用長柄勺將地下浸出的石油舀出來，收集到桶裡，再用毛驢馱到崖上，倒入油池，等待城裡來的牛車裝運到外地賣掉。
四個月漫長的跋涉，試探隊終於見到了石油。他們在石油河的周圍地區考察了七天，七天的考察，希望與失望相悖相存。
失望，是因為兩位美國人沒有找到那令人神往的石油湖——
考察隊經過湟源或肅州，都曾詢問過當地人士，但沒有獲得有關石油湖的任何訊息……石油湖是存在的，這完全是可能的，但是前往這一地區考察的任何考察團都不曾提到這樣一個地方，而且深入到南山開採金礦的中國人對此也毫無所知。因此，唯一可能的結論就是，或者這一報告純屬騙局，以便從赫西及其友人手中得到好處，或者是對石油河做了過分的誇大。
——摘自《本地區考察報告》
歷史證明兩位美國人的判斷是正確的。
此時，哈里·赫西已到天國。
但孫健初卻感到如釋重負。玉門之行，不僅補充完成了他兩年前未能完成的地質調查，而且對玉門的石油資源有了進一步的瞭解。在他與兩位美國人共同編寫的玉門地區地質考察報告中，滿懷希望地寫道：
“目前已可斷言，石油將出現於甘肅之西北部。”
地質家的信念
以往對1949年以前的玉門油礦的認識是有偏差的。寫玉門油礦要搞清楚它是在什麼情況下開發的？它是民族經濟，還是官僚、買辦、帝國主義資本