В последующие годы в геологическое исследование территории Донбасса внесли вклад многие видные геологи и горняки. Так, на карте юго-западной части бассейна, составленной горным инженером А. Б. Иваницким, впервые были показаны не петрографические разновидности пород, а стратиграфические подразделения и были выдвинуты первые гипотезы о структуре и тектонике этого района. Им впервые были разделены на два возрастных комплекса переходные образования, впоследствии отнесенные соответственно к нижнему карбону и девонской системе. Палеонтологическое обоснование этому делению было дано Э. И. Эйхвальдом.
В 1833 г. горному начальнику Луганского завода Горный департамент предложил составить первую сводную геологическую карту всей площади Донецкого бассейна, охватывающую 48 тыс. км>2 с обозначением фаунистических находок и составлением палеонтологической коллекции. Эта работа была выполнена А. И. Оливьери и ревизовалась известным отечественным геологом Д. И. Соколовым. В определении палеонтологической коллекции по этой работе принимал участие известный французский геолог Ж. Эли де Бомон.
В последующие годы геологические исследования, направленные на расширение границ Донецкого бассейна и изучение стратиграфии западного его продолжения, проводил горный инженер Б. К. Бледе, а его палеонтологическая коллекция обрабатывалась Э. И. Эйхвальдом. Итогом этих работ стало подтверждение среднекаменноугольного возраста продуктивной толщи, установление отложений юрской системы на западных окраинах бассейна, выделение в полном объеме пермской системы, а также попытка выделения палеогена и первые корреляции отложений. А. Б. Иваницким было высказано предположение о возможности поисков каменных углей под меловой толщей к северу от известных их выходов. Практическая реализация этой идеи была осуществлена спустя многие десятилетия. Другим важным направлением работ того времени было исследование перспектив на уголь в Области Войска Донского, показавшее расширение промышленной части бассейна на юго-восток.
В 1837 г. состоялась экспедиция по изучению Донецкого кряжа с целью определения его перспектив на каменный уголь, организованная на средства уральского горнозаводчика А. Н. Демидова и руководимая профессором Парижской горной школы Ф. Ле- Пле, которым был сделан неверный вывод о том, что богатства Донбасса не могут идти ни в какое сравнение с месторождениями каменного угля Англии, Франции и Бельгии. Этот вывод, а также некоторые геологические результаты экспедиции были оспорены профессором Московского университета Г. Е. Щуровским. Однако заслугой Ф. Ле-Пле явилось обобщение большого материала, накопившегося в результате исследования этого района.
Большое значение имела экспедиция, осуществленная в 1841 г. выдающимся английским геологом Р. И. Мурчисоном, французским палеонтологом Э. Вернейлем и отечественными учеными А. А. Кейзерлингом и Н. И. Кокшаровым. Работа этой экспедиции оказалась весьма эффективной благодаря созданным для ее проведения по указанию Горного ведомства исключительным условиям. Экспедицию сопровождали и давали разъяснения лучшие специалисты — знатоки геологии и горного дела, ей были предоставлены все имевшиеся материалы. В итоге Р. И. Мурчисон установил, несмотря на сильную дислоцированность донецких отложений, переход от древних осадочных отложений на юге к более молодым на севере, Наиболее древними осадками региона он считал красноцветные песчаники и конгломераты, ошибочно отнесенные к карбону; неверно был сделан вывод об отсутствии в Донбассе девонских отложений. Продуктивная толща была им разделена на основе палеонтологических и литологических данных на три яруса. Им был уточнен объем подразделений пермской системы. Представляло интерес предположение Р. И. Мурчисона о том, что кристаллические породы расположенного к югу от Донецкого кряжа массива составляют «геологическую ось» всего региона. В отличие от Ф. Ле-Пле Р. И. Мурчисоном был сделан весьма оптимистический прогноз относительно перспектив каменноугольного бассейна.
В последующий период были проведены многие важные геологические исследования бассейна: впервые начата инструментальная съемка, составлены так называемые пластовые карты с нанесением угольных пластов, выяснена в общих чертах его тектоника, подсчитаны запасы угля для восточной его части. Были внесены новые данные в стратиграфию пермских, юрских, меловых и третичных отложений. Наиболее значительными на этом этапе были работы братьев Ан. А. и Ал. А. Носовых, Е. Б. Иваницкого, А. В. Гурова, А. И. Антипова, Н. П. Барбота де Марии, Н. Д. Борисяка, И. Ф. Леваковского, П. П. Пятницкого, В. А. Домгера и др. В части стратиграфии недостатки этих работ были связаны с неумением отличить девонские отложения от каменноугольных, триасовые от пермских и юрских. Руководителем работ по составлению пластовых карт был академик Г. П. Гельмерсен, который, однако, поддержал неверный взгляд; Ф. Ле-Пле о малых перспективах угля в бассейне
