Ф. Н. Чернышевым были описаны также послетретичные отложения картируемого района, а также полезные ископаемые. Среди последних он отмечает месторождения хромистого железняка в змеевиках, бедных медных руд, железных руд, талька и магнезита.
Поскольку на западный склон Урала в 1884 г. Ф. Н. Чернышев смог перейти лишь в августе, он по- настоящему не начал проводить работы в области, прилегающей к Каратау, а предпочел завершить геологическое картирование территории, которое было поручено ему еще в 1882 г.
Летом 1885 г. Ф. Н. Чернышев сосредоточил свои работы между р. Уфой и северо-западной границей участка, а также в области, прилегающей к хребту Каратау. Прежде всего он решил повторить маршрут профессора В. И. Мёллера и проплыл на лодке по Уфе от с. Спасского до устья Усы, изучив на этом пути все обнажения, что позволило проследить взаимоотношения верхнекаменноугольных известняков и пермо-карбоновых оолитов, доломитов и известняков. Было установлено, что среди пермо-карбоновых и пермских слоев лежит обширное поле верхнекаменноугольных известняков, представляющих собой антиклинальную складку с крутым восточным и пологим западным крыльями. На западе верхнекаменноугольные известняки уходят под отложения пермо-карбона. На юге и востоке между этими группами отложений вклиниваются артинские слои песчаников, отсутствие которых на западе Ф. Н. Чернышев объяснил перерывом в отложении. Верхний ярус пермо-карбона петрографически и палеонтологически тесно связан с нижнепермскими доломитами и известняками, а последние, в свою очередь, постепенно переходят в пестроцветные породы, часть которых, по палеонтологическим данным, должна быть отнесена к перми. В целом же со стратиграфией пермских отложений в этом районе Ф. Н. Чернышеву не удалось разобраться до конца из-за недостатка палеонтологических данных по некоторым горизонтам. Выходы на поверхность верхнекаменноугольных известняков он объяснял значительным размывом, на что указывало наличие валунов массивных метаморфических и девонских пород, вымытых из петроцветных конгломератов.
Ф. Н. Чернышев сформировал новое представление о природе Уфимского ллоскогорья, названного так В. И. Мёллером. Он трактует эту область как антиклинальную складку, на восточном крыле которой верхнекаменноугольные известняки последовательно сменяются артинскими песчаниками. Процессы размыва усложнили геологические границы между этими образованиями, поэтому их нельзя проводить, руководствуясь только орографическими признаками, как это было сделано В. И. Мёллером. На протяжении ряда лет Ф. Н. Чернышев измерял абсолютные высоты в различных точках картируемой площади и установил, что на так называемом Уфимском плоскогорье и за его пределами они колеблются примерно в одном и том же диапазоне, что исключает подобную его геоморфологическую квалификацию. Он писал: «В первый год моих странствований в местности, прилегающей к большому тракту (Тастуба, Байки), я, подобно В. И. Мёллеру, смотрел на верхнекаменноугольное поле как обособленное орографически от окружающей местности; такое впечатление вполне понятно на основании указанных особенностей строения области, лежащей у Тастубы. Но более подробное изучение не дает подтверждения такому взгляду,, и после всего вышесказанного едва ли можно говорить об Уфимской плоской возвышенности как строго орографически выраженной среди окружающей местности» [11].
Работы Ф. Н. Чернышева в районе хребта Каратау, кроме задач геологического картирования, преследовали и практические цели: Горный департамент поручил ему выяснить вопрос о нахождении здесь горючих ископаемых. Ф. Н. Чернышев установил, что горизонт горючих сланцев, ранее установленных у р. Юрюзани, в данном районе отсутствует. Видимо, он выклинился и заместился нижними частями горизонта с продуктусами. Хребет Каратау представляет собой огромный сброс, на юго-восточном склоне которого последовательно располагаются средне- и верхнедевонские отложения. В последних между известняками и песчаниками был обнаружен каменный уголь, перспективность залежей которого, по мнению Ф. Н. Чернышева, можно установить лишь дополнительными исследованиями.
В 1886 г. Ф, Н. Чернышев получил новое задание Геологического комитета — провести исследования в пределах 128-го листа 10-верстной карты. За два полевых сезона им и его помощником А. К. Кудрявцевым была закартирована обширная площадь юго-западной части планшета, в частности в 1887 г. за три месяца была изучена площадь, составляющая более 7з 128-го листа. Изучавшаяся территория с севера ограничена р. Велой, с востока — Диомой и представляет большой интерес из-за возможности выяснить взаимоотношение разреза р. Белой и лежащих севернее красноцветных пород с богато палеонтологически охарактеризованными пермскими отложениями Белебеевского, Мензелинского и Уфимского уездов. По мнению Ф. Н. Чернышева, эта местность как нельзя более благоприятствовала решению этого вопроса: южная ее граница находится в области развития типичных пермских отложений, и вся юго-западная часть прорезается перпендикулярно течению р. Белой целым рядом крупных рек.
Ф. Н. Чернышеву удалось найти хорошие разрезы, где Можно было проследить стратиграфические соотношения между основными выделенными им горизонтами. В отчете Геологического комитета за 1887 г. итоги этой работы охарактеризованы так: «Автор указывает, что в районе его исследований легко отличить следующие последовательные сверху вниз толщи:' ярус пестрых мергелей; бурая группа; серая группа с богатой фауной, дающей возможность установить в этой группе несколько постоянных фаунистических горизонтов; нижняя красиоцветная толща. В области новейших осадков автору удалось в этом году с достаточной точностью очертить границы морского залива, находившегося в эпоху наибольшей трансгрессии Каспия в области рек Белой и Камы. Древние речные образования отложились уже после большего или меньшего размыва каспийских осадков, к которым древние террасы прислонены» [12].
Стратиграфически разрез, рассмотренный Ф. Н. Чернышевым в качестве типового для площади 128-го листа, вполне согласовывался с классическим разрезом близ г. Елабуги, детально описанным ранее Н. А. Головкинским, а также с разрезом С. Н. Никитина, работавшего южнее, в области 129-го листа. Следовательно, появилась возможность параллелизации пермских отложений как с самарским, так и с прикамским цехштейном.
На полевой сезон 1888 г. Геологический комитет поставил перед Ф. Н. Чернышевым две задачи: 1) исследовать геологическое строение района Кушвинской и Баранчинской дач Гороблагодатского казенного округа и части Тагильской дачи; 2) осмотреть все разрезы коренных обнажений, появившиеся в результате строительства Уфа-Златоустовской железной дороги. Кроме того, .Ф. Н. Чернышев по собственной инициативе предпринял изучение геологии горы Благодать, опираясь на новые разведочные работы на месторождении.
При решении первой задачи Ф. Н. Чернышев составил геологическую карту в 5-верстном масштабе района работ и дал описание геологического строения этого участка: «Главнейшими породами служат многочисленные видоизменения сиенитов и гранитов, разнообразные представители группы габбро, диаллагоновые перидотиты, змеевики, порфиры и порфириты, а также соответствующие им брекчии, кристаллические сланцы и известняки и мраморы нижнедевонского возраста» [13].
Предпринятое в этом году Ф. Н. Чернышевым изучение Гороблагодатского железорудного месторождения, разрабатывавшегося уже более ста лет, но совершенно недостаточно исследованного геологически, было весьма актуально. Геологическая разведка месторождения, проведенная под руководством горного инженера И. Ф. Горват-Божичко, дала много материалов по тектонике рудного поля и для составления оригинальной геологической карты, которая и была приложена Ф. Н. Чернышевым к предварительному отчету. Выводы сделаны на основе изучения горы Благодать и сводятся к следующему. Рудные месторождения горы приурочены к различным ортоклазовым порфирам с отчетливо выраженной пластовой отдельностью, приподнятым в виде антиклинальной складки. Складкообразование осложнено сбросами по меридиональным трещинам. Было установлено, что образование'магнитного железняка связано с системой трещин, расчленивших месторождение, более древних, чем широтные сдвиги и сбросы. «Вследствие этого мы видим руды, заключенные в виде обломков в брекчиях, заполняющих трещины, а также наблюдаем шлифованные сбросом зеркальные поверхности магнитного железняка» [14]. Детальный анализ структуры месторождения позволил Ф. Н. Чернышеву сделать ряд прогнозов, которые частично были подтверждены при дальнейших разведочных работах.
