Накоплению этих сведений не в меньшей мере способствовали раскопки и исследование многих местонахождений: в Башкирии по рекам Белой и Дёме, в Кировской и Пермской областях по рекам Вятке и Каме. Как геолог, И. А. Ефремов прекрасно видел многообразие типов континентальных отложений. Их различие преломлялось как показатель многообразия условий осадконакопления в древних лагунах, озерах, болотах, речных дельтах и руслах рек. Типы осадков, скорость их накопления во многом определяли степень сохранности и полноту скелетных остатков животных. Глинистые известняки, например, содержали подчас десятки и сотни скелетов типично водных обитателей — лабиринтодонтов; грубозернистые песчаники с примесью гальки включали обычно кости разобщенных скелетов многих животных, а галечные конгломераты хранили редкие и почти всегда неполные костные обломки. Картина сохранности скелетных остатков оказывалась весьма неоднородной. Расчлененность скелетов и сохранность костей в конечном счете объяснялись дальностью переноса остатков животных водными потоками из области обитания и гибели до мест захоронения. Комплексы пород в местонахождениях рассказывали не только о том, где и как протекало накопление осадков и костей, но и откуда шло поступление тех и других. Вместе с тем скелетные остатки как объекты биологические несли черты приспособленности к конкретным условиям и характеризовали, следовательно, образ жизни и места обитания животных.
Позднее все эти данные вошли в «Тафономию», но законченность оценке роли геологических процессов в образовании местонахождений придали первые крупнейшие в Советском Союзе раскопки в Татарии, в "Каменном овраге" около с. Ишеево. Местонахождение, открытое при геологической съемке в 1929 г., в последующие два года раскапывалось экспедицией Центрального геологоразведочного института под руководством Б. А. Штылько. Экспедиция добыла части скелетов и два черепа растительноядных дейноцефалов. А. Н. Рябинин назвал животное улемозавром по названию речушки Улемы, протекавшей вблизи места находок. После ознакомления с результатами работ Штылько И. А. Ефремов применил на раскопках вскрытие костеносных слоев крупными площадками. Раскопки проводились вручную, и прежде чем добраться до костеносных слоев требовалось срыть пятиметровую толщу пород с двухметровым слоем плотного известняка. За два полевых сезона было извлечено два почти полных скелета хищных дейноцефалов, скелет растительноядного дейноцефала, несколько сот отдельных костей скелетов и обломков черепов пресмыкающихся, земноводных и рыб.
Скелетный материал залегал в очень крупной линзе песчаников, состоящей, в свою очередь, из серии более мелких линз и косонаслоенных серых и красных песков. Контакт между основными костеносными линзами серых и красных песков условно делил местонахождение на две части. Скелетные скопления и основная масса костей были найдены в толще красных, неравномерно-зернистых песков с неясной слоистостью. Местонахождение образовалось в дельтовой части постоянного водного потока, в его низовьях, о чем можно было судить по отсутствию грубого осадочного материала типа галечников. Красные пески накапливались узкой полосой в зоне мелководья с небольшими скоростями течения. Инсоляция способствовала окрашиванию песков окислами железа. Серые пески, более отсортированные и слоистые, с одиночными костями, аккумулировались в удаленной от берега части русла. Полнота скелетных комплексов указывала на непродолжительность пребывания в воде, что исключало дальний перенос трупов и скелетов животных к месту захоронения.
Анализ условий захоронения остатков различных животных и растений и геологического строения ишеевского местонахождения привели к ряду выводов.
Область накопления костеносных песков располагалась неподалеку от области обитания растительноядных и хищных дейноцефалов, преобладавших в составе фауны. Дейноцефалы жили по берегам рек, покрытым обильной флорой. Хищники питались растительноядными дейноцефалами. Захоронение остатков дейноцефалов напоминало захоронение современных аллигаторов, гибнущих во время разливов в низовьях Миссисипи. Рассеянные в песках кости дейноцефалов указывали, что область обитания этих животных протягивалась далеко вверх по течению древней реки. Массовое количество мельчайших костных обломков в прослоях песчаников говорило об обилии в реке животных, особенно рыб. Помимо дейноцефалов, в песках встречались остатки и других зверообразных пресмыкающихся — териодонтов и аномодонтов. Редкость их находок и адаптации животных позволяли рассматривать их как обитателей суши. Земноводные — лабиринтодонты и «лягушкоящеры» или батрахозавры были типично водными жителями. После гибели их скелеты постепенно распадались в воде на отдельные кости и хорошая сохранность костей указывала на быстрое подводное захоронение остатков. В подобных же условиях протекало захоронение остатков крупных акуловых рыб. Фауна местонахождения называется дейноцефаловой по преобладанию остатков этих животных. Гибель и захоронение этой фауны связаны с изменением условий существования в районах, прилегающих к местонахождению. Наступление этих условий отражено накоплением «мертвых» известковистых красных глин, непосредственно покрывающих костеносную линзу местонахождения.
Продолжение раскопок в Ишееве в 1939 г. принесло много новых материалов, расширило картину захоронения фауны. Дополнительно к упомянутым выводам И. А. Ефремов дал количественную и качественную оценки палеонтологических запасов, считая местонахождение наиболее перспективным среди известных местонахождений дейноцефаловой фауны Приуралья. Раскопки 1939 г. послужили как бы последним штрихом к практической многолетней расшифровке образования местонахождений. Разумеется, расшифровка не оставалась чисто геологической работой; она шла параллельно палеонтологическому изучению остатков.
Как особое направление исследований тафономия оформилась, по существу, к середине 30-х годов, когда И. А. Ефремов оценил природные процессы не только с позиций образования местонахождений и закономерностей захоронения остатков, в их аккумулятивном значении, но и «негативно», как процессы столь же закономерно уничтожающие геологическую летопись. И здесь, как ни парадоксально, в формировании тафономических представлений несомненное значение имели «чисто» геологические экспедиции И. А. Ефремова в Приамурье и особенно в Сибирь. Связанные с поисками минерального сырья, или геологическими изысканиями под будущие трассы, они на первый взгляд не были связаны с работой "охотника за ископаемыми". Палеонтолог Ефремов имел дело с «конечными» продуктами разрушения горных пород в древних зонах осадконакопления, с остатками животных, погребенных в осадочных комплексах. Последние в виде мощных, горизонтально залегающих толщ красноцветов прослеживались на спокойном рельефе Восточно-Европейской равнины.
Ефремов-геолог работал в складчатых сооружениях сложного геологического строения. Они отражались в рельефе горными хребтами и высокими участками континентальной суши. Отсюда начиналось "потоков рожденье и первое грозных обвалов движенье". Перед мысленным взором возникали страницы каменной книги Земли. Смятые когда-то в горные хребты, они разрушались и продукты выветривания за многие миллионы лет перемещались к краям континента. На этом длительном пути перемещения от начала разрушения или денудации суши и до области аккумуляции происходила отчетливая дифференциация продуктов разрушения. В высокогорьях преобладали огромные глыбы пород и каменные россыпи. По мере выветривания и перемещения в пониженные участки они уменьшались в размерах, становились крупными валунами в руслах многочисленных горных рек. Постепенно, совершая свой путь по водным артериям и земной поверхности, они все более разрушались и до области аккумуляции доходили обычно галька, гравий из наиболее прочных изверженных и метаморфических пород. Более мелкие частицы разрушенных пород — пески и глины — выносились потоками еще дальше в нижние участки речных дельт.