При подготовке Общей геологической карты Европейской России в числе первых работ была предложена территория 139-го листа, материал для которого мог быть собран в относительно короткий срок. В Горнозаводской части Южного Урала ученые начали работать еще во второй половине XVIII в. В 1770 г. по площади 139-го листа прошли маршруты экспедиции академиков П. С. Палласа и И. И. Лепехина, которые в своем описании ограничились отдельными указаниями на выходы некоторых пород и полезных ископаемых. С 1783 по 1791 г. Южный Урал трижды посетил И. Г. Герман, в трудах которого имелись указания на геологическое строение площади от Симского завода до Уральского хребта, сложенной известняками, мергелями, песчаниками, сланцами, гнейсами и гранитами, И. Г. Герман зафиксировал целый ряд особенностей геологического строения этого района. Им же была составлена первая геологическая карта местности с указанием выходов различных пород и месторождений полезных ископаемых. В 1826 и 1834 гг. П. П. Аносов опубликовал в «Горном журнале» две статьи, в которых затрагивались некоторые вопросы геологического строения района Златоустовских заводов. В 1828— 1829 гг. появилась работа по Южному Уралу молодых геологов Э. К. Гофмана и Г. П. Гельмерсена с приложением 50-верстной карты и описанием орографии местности. В 1841 г. вышла из печати крупная работа Г. Е. Щуровского «Уральский хребет в физико-географическом, геогностическом и минералогическом отношениях» с приложением нескольких геологических карт.
Наиболее значительной работой раннего этапа изучения Урала следует считать книгу Г. Розе «Минералого-геогностическое путешествие на Урал, Алтай и Каспийское море» (1842 г.), в которой был дан свод геологических наблюдений, собранных экспедицией А. Гумбольдта, Г. Розе и X. Г. Эренберга. В работе Г. Розе можно найти много интересных сведений о петрологии и минералогии Урала.
Подлинным реформатором в деле изучения геологии Урала, особенно его осадочных толщ, явился Р. Мурчисон, глава экспедиции, приглашенной русским правительством для геологического изучения России; впоследствии он был избран академиком Петербургской Академии наук. Стратиграфическое расчленение осадочных толщ Русской платформы и Урала, проведенное Р. Мурчисоном, составило научную основу для последующих стратиграфических исследований. К труду Р. Мурчисона «Геология России» (1845 г., русский перевод 1849 г.) было приложено описание палеонтологического материала экспедиции, сделанное такими крупными специалистами, как Э. Вернейль и А. Д’Орбиньи.
Стратиграфо-фаунистическими исследованиями на Южном Урале занимался спутник Э. К. Гофмана М. Грюнвальдт, который ошибочно, по мнению Ф. Н. Чернышева, отнес к силуру ряд горизонтов, в частности известняки Юрюзанского и Белорецкого заводов, а артинские песчаники поместил среди каменноугольных отложений. Достаточно полное геологическое описание Южного Урала было сделано в 1859 г. Н. П. Барботом де Марии, который, как и М. Грюнвальдт, отнес мощные толщи осадков к силурийской системе.
Экспедиция X. И. Пандера и В. И. Мёллера (1861 г.) установила ошибку Р. Мурчисона и М. Грюнвальдта в определении возраста артинских песчаников, а с 1862 г. В. И. Мёллер начал описание каменноугольной фауны Урала. Его труд остался незаконченным, и Ф. Н. Чернышев продолжил эту работу в своей капитальной монографии по верхнекаменноугольным брахиоподам. В. И. Мёллером в 1869 г. была составлена геологическая карта западного склона Урала в 20-верстном масштабе.
Таким образом, систематической геологической съемке территории 139-го листа предшествовали многие геологические исследования, но они касались мест, прилегающих к заводам, и северной, более доступной части района; «вся же глухая Башкирия представляла девственную почву для исследований, так как многие пункты в первый раз увидели человека, преследующего в своих путешествиях научные цели» >[3].
139-й лист был составлен благодаря исследованиям четырех геологов: А. П. Карпинский собрал материал по восточной части листа; Ф. Н. Чернышев —по западному склону Урала; И. В. Мушкетовым была составлена карта Златоустовского округа, т. е. территории между площадями А. П. Карпинского и Ф. Н. Чернышева; А. А. Краснопольский заснял юго-западный угол листа. Больше всех на площади листа пришлось работать Ф. Н. Чернышеву, он же составил затем его геологическое описание.
