1909年5月底，科茲洛夫一行再抵黑水城，在與考察隊保持著“愉快的關係’”的土爾扈特貝勒的幫助下，雇用當地民工，由俄人指揮，在城內城外各處重新踏勘發掘。
6月12日，他們打開了西城外一座高約10米，底層麵積約12平方米的“著名佛塔”，呈現在眼前的竟是層層疊疊的多達2萬4千卷古代藏書和大批簿冊、經卷、佛畫、塑像等等。後來俄國人驚呼，他們簡直找到了一個中世紀的圖書館、博物館！他們在因此次發掘後名聞遐邇的佛塔內整整工作了9天，取出文獻和藝術品運往營地，粗粗分類打包後，以40峰駱駝裝載數千卷舉世罕見的文獻與500多件精美絕倫的藝術品，踏上了西去的歸途。令人可氣可恨的是，愚昧的持“友好態度”的土爾扈特貝勒還帶著自己的兒子及全體屬官，騎著高頭大馬來為他們送行。
如今我們已經知道，這2萬多卷中國中古時期的珍藏，是繼殷墟甲骨、敦煌文書之後，又一次國學資料的重大發現。如果說15萬片甲骨卜辭的發現，把中國有文字記載的曆史提前到了3000多年前的殷商時代，敦煌數萬卷遺書重現了從西晉到宋初傳抄時代卷軸裝書籍多姿多彩的風貌，那麼黑水城出土文獻則在時間上延續了敦煌文獻，展示了遼、宋、夏、金、元，特別是西夏時期的文化資源。它們中絕大部分是西夏文文獻，內容包括語言文字、曆史、法律、社會文學、古籍譯文以及佛教經典等；其餘則為漢文文獻，有直接從宋、金傳入西夏的書籍，有西夏刻印抄寫的書籍，還有不少宋、西夏、元時期關於官府、軍隊、百姓的檔案、文書；此外還有一些藏文、回鶻文、波斯文等其他民族的文字資料。黑水城出土文獻具有極高的文獻價值和版本價值，然而從它們再現於世的第一天，便被外國人據為己有。
1909年秋天，科茲洛夫盜掠的黑水城珍寶運抵彼得堡。入藏俄羅斯的黑水城文獻被編為5000多號，大體按語種分類。最多的是西夏文本，占總數的90％，其次是漢文本，不足10％，再次是藏、回鶻、波斯等文本。刻本、寫本皆備，都是宋夏金元時期的珍貴遺書。
對西夏文本的科學分類、登錄、整理和研究，首先受製於釋讀西夏文字的水平。西夏文是創製於西夏王朝早期元昊時代的表意文字，共計約6000餘字，形似漢字，但構造繁複，向有“筆畫繁冗，屈曲如符策”之稱。在中國中古西北廣大地區使用4000多年後，因西夏王朝被蒙古所滅，主體民族黨項族消亡後不再使用，逐漸成為無人能識讀的死文字，但它畢竟是西夏文化主要載體。對重現於世的黑水城文獻中的主體部分進行研究，首當其衝的就是必須釋讀這種語言文字。最初從事這種探索工作的俄國、中國等前輩學者的艱辛是可想而知的。他們往往隻能采取同一佛經的漢夏兩種文本對讀的方法比照考索。自然，猜測的成分多，而科學的依據較少。令人萬分慶幸的是在這批卷帙浩繁的遺書中發現了一本西夏王朝後期學者骨勒茂才編著的夏漢對照的雙解語詞集——《番漢合時掌中珠》。這本書雖然隻剩下七十餘麵，但涉及1000餘個常用西夏字，書中每個西夏語詞都有對應的漢字音義，同樣，每個漢字也有對應的西夏文音義。
《番漢合時掌中珠》的發現，標誌著一個全新的起點，但要全麵解讀西夏文字還要付出更艱苦的努力。俄國、中國的西夏學家又先後對另一部西夏文著作《文海寶韻》進行了研究。這是一本兼有類似《說文解字》和《廣韻》特點和功能的西夏文韻書，共有3000多個被注釋的西夏字，加上注釋字，涉及5000個西夏字，已達西夏文總字數的八成。對這本書的成功解讀和融會貫通，使西夏學的研究達到了新的高度。
對於黑水城的重大考古文獻發現，沙俄政府一直秘而不宣，國人更無緣見到原始文獻資料，因而我國的學者對這個西夏古國的曆史存在有相當多的迷惑，這段研究空白持續了很長一段時間。直至1913年，當寓居在日本的古文獻專家羅振玉從伊鳳閣手中得見《番漢合時掌中珠》一頁時，他立刻意識到有重大學術價值，我國對西夏王朝的深入探討就此成為轉折點。第二年羅振玉又借得該書9頁，石印流傳。1924年，羅氏之子羅福成抄印了《番漢合時掌中珠》全本。
20世紀30年代，閉門研究的俄國學者在發布專著與論文的同時，開始刊布相關的黑水城文獻與部分藏品的專題敘錄。1932年，《國立北平圖書館館刊》出版了一期《西夏文專號》，其中有一些俄藏西夏文獻片斷的介紹。1935年，羅福成又抄印了俄藏西夏文字書《音同》。