Кроме работ на Урале, Ф. Н. Чернышев занимался геологическим картированием и стратиграфией в областях Центральной России и Поволжья, хотя эти работы были менее систематичны. Весной 1883 г., воспользовавшись случайной задержкой выезда на летние полевые работы на Урал, он отправился на экскурсию по Воронежской, Тульской и Орловской губерниям для сбора коллекции по девонской фауне России. Это поездка позволила ему закончить работу «Материалы к изучению девонских отложений России», основанную на изучении палеонтологических коллекций Н. Г. Меглицкого и А. И. Антонова из окрестностей оз. Колтубан, А. А. Кейзерлинга — из Печорского края и ряда других коллекций, характеризующих девон Европейской России.

В 1887 г. Геологический комитет поручил Ф. Н. Чернышеву геологическое картирование в пределах 95-го листа 10-верстной карты. Территория этого листа была уже закартирована И. В. Мушкетовым, но нужно было изучить левый берег Волги. Кроме того, Ф. Н. Чернышев должен был осмотреть окрестности оз. Баскунчак и гору Большое Богдо, входившие в 94-й лист карты. Ему удалось собрать фауну из пестроцветных пород и на основе ее изучения определить возраст этих пород как триасовый. В известковистых песчаниках, подстилающих каспийские осадки, была найдена обильная юрская фауна. Эти находки позволили внести существенные коррективы в представления о возрасте пестроцветных пород и песчаников Прикаспия.

По материалам работ Тиманской экспедиции 1889-1890 гг. Ф. Н. Чернышевым была составлена Геологическая карта Тиманского кряжа на трех листах в масштабе 1 : 420 000, изданная Геологическим комитетом в 1900 г.

Исключительное значение имели работы по организации систематического картирования Донецкого каменноугольного бассейна, которые велись под руководством Ф. Н. Чернышева, с 1892 по 1898 г. Им были заложены основы последующих успехов детального геологического картирования Донбасса. Ф. Н. Чернышевым и Л. И. Лутугиным был составлен сводный разрез каменноугольных отложений, предложена индексация свит, сохранившая свое значение до наших дней. Крупным достижением по картированию и изучению стратиграфии этого района стало обнаружение Ф. Н. Чернышевым девонских отложений в Донбассе. Он принял активное участие в грандиозном проекте создания 60 планшетов 1-верстной карты Донецкого бассейна — наиболее блестящего достижения отечественной геологической службы дореволюционного периода. Первый выпуск пяти планшетов детальной геологической карты Донецкого бассейна был подготовлен к печати под редакцией Ф. Н. Чернышева 8 апреля 1899 г.

Ф. Н. Чернышев являлся одним из основных авторов Сводной геологической карты Европейской России 60-верстного масштаба, изданной Геологическим комитетом в 1892 г. Составление ее явилось крупным достижением отечественной картографии. Ф. Н. Чернышеву принадлежат на этой карте данные по территории Урала, Тимана и Севера Европейской части России, т. е. областей, в которых он лично занимался геологическим картированием, что позволяло ему критически оценивать материалы других исследователей и вносить в них существенные коррективы.

Велика роль Ф. Н. Чернышева в международных картографических предприятиях. Вместе с А. П. Карпинским, С. Н. Никитиным и А. О. Михальским им была составлена российская часть Международной геологической карты Европы в масштабе 1 : 1 500 000, которая занимала около половины всей международной карты. Уже на V сессии МГК в Вашингтоне в 1891 г. Ф. Н. Чернышев докладывал, что русской картографической подкомиссией закончен сбор всего материала для этой части карты. В 1903 г. Берлинское издательство приступило к печатанию полного выпуска Международной карты Европы на 49 листах, до этого она выходила в свет лишь отдельными листами. На IX сессии МГК в Вене в 1903 г. Ф. Н. Чернышев был избран вторым директором карты, и двум русским представителям — ему и А. П. Карпинскому была объявлена конгрессом благодарность за широкое содействие международному делу. На XI сессии МГК в Стокгольме в 1910 г. в связи с близким окончанием первого издания карты Европы было решено приступить к составлению Международной геологической карты мира и одним из пяти ее директоров был избран Ф. Н. Чернышев.

Таким образом, в области геологического картирования деятельность Ф. Н. Чернышева оказалась весьма результативной как в части реализации программы по геологическому изучению территории России, так и в организации целого ряда крупных картографических обобщений и мероприятий национального и международного характера.

По основной геологической специальности Феодосий Николаевич был стратиграфом и палеонтологом, но ему приходилось заниматься геологическими исследованиями и в других направлениях. Это было обусловлено многогранностью его деятельности в Горном департаменте, Обществе горных инженеров, особенно же в Геологическом комитете, который был, в сущности, научно-производственным учреждением с широким полем геологической практики. В Геологический комитет постоянно поступало множество заявок и запросов от государственных и частных учреждений и отдельных лиц. Большая их часть касалась рудопроявлений и месторождений полезных ископаемых. Отвечать на них приходилось всем сотрудникам и более всего самому Ф. Н. Чернышеву, а для того чтобы ответ был аргументированным, необходимо было провести немалую работу, литературную и исследовательскую. Важной составной частью его научной деятельности было участие в Санкт-Петербургском минералогическом и других обществах и комиссиях, а также большая общественная работа, связанная с решением прикладных геологических задач. Все это обусловило наличие в его научном наследии большого количества трудов по вопросам минералогии, петрографии, метеоритики, гидро- и инженерной геологии, месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых, геологии угля и нефти и др.

Во время учебы в Горном институте Ф. Н. Чернышев отдавал определенное предпочтение минералогии. Первые его научные работы касались химического состава уральских минералов — скаполита и спессартина. Академик В. И. Вернадский отмечал эту склонность Ф. Н. Чернышева к минералогии: «Несколько лет Ф. Н. колебался между минералогией и геологией, как это было раньше и с Мушкетовым. Я помню, как он сам мне рассказывал, что только неожиданные и захватывающие результаты, полученные им при исследовании уральского палеозоя, заставили его, сперва незаметно для самого себя, перейти окончательно в геологию и палеонтологию... Феодосий Николаевич интересовался минералогией до конца жизни, знал ее, следил, сколько мог, за ее успехами и изменениями. А каждый из нас знал и удивлялся, как находил этот человек, полный, можно сказать, жестокой организаторской работы, время для того, чтобы быть на уровне научных знаний не только в геологии, но и в минералогии и в общих вопросах естествознания» ^[25].

Вскоре после окончания Горного института Ф. Н. Чернышев по предложению своих наставников в институте профессоров Н. И. Кокшарова (директора общества), П. В. Еремеева (секретаря общества) и Г. Д. Романовского был принят в члены одного из старейших ученых обществ в России, основанного в 1817 г.,— Санкт-Петербургского минералогического.

Профиль работы этого общества не был жестко связан только с минералогическими исследованиями, но включал и собственно геологическую проблематику. Печатный орган общества — его «Записки» — выходил очень оперативно и долгое время был единственным геологическим периодическим изданием. Поэтому Ф. Н. Чернышев постоянно докладывал в обществе результаты своих геологических (в том числе палеонтологических) работ задолго до их публикации. В 1886 г. молодому Ф. Н. Чернышеву на основании отзывов его учителей по институту А. П. Карпинского, Г. Д. Романовского и И. Й. Лагузена была присуждена Премия Минералогического общества за работы «Материалы для изучения девонских отложений России» и «Фауна нижнего девона западного склона Урала». В 1892 г. Минералогическое общество избрало его своим секретарем, и на этом посту он плодотворно трудился до самой смерти. А. П. Карпинский, долгое время бывший директором общества, в речи на заседании, посвященном памяти Ф. Н. Чернышева, 21 января 1914 г. сказал: «Не стало Феодосия Николаевича Чернышева, нашего неутомимого секретаря, в руках которого в течение почти 22 лет сосредоточивались/ можно сказать, все нити деятельности общества, вся подготовительная работа, которая неизменно одобрялась и утверждалась как избираемыми обществом комиссиями, так и самим обществом. Вся работа по изданиям, обнимающая многочисленные тома «Записок», «Материалов для геологии России» и некоторые другие издания, во весь период его секретарства исполнялась Феодосием Николаевичем. Членом Минералогического общества Чернышев избран еще в апреле 1881 г. ... Почетным членом он состоит с начала 1902 г. ... Последние записи в шнуровых книгах, которые он вел собственноручно, сделаны 31 декабря, т. е. перед самой кончиной»^[26].