К. В. Гилев принял И. В. Мушкетова радушно и между ними быстро установились дружеские отношения. Он сразу же и ознакомил И. В. Мушкетова с первоочередными задачами изучения геологии края. В это время уже существовали проекты проведения железной дороги в Средней Азии до Ташкента, но прежде необходимо было найти крупные месторождения каменного угля, способные обеспечить железную дорогу и промышленность растущих городов. К началу 1874 г. в Туркестане было известно лишь несколько мелких угольных месторождений, но удовлетворить потребности края они не могли. На Татариновской копи в Каратау добыча велась с 1868 г. Пласты угля здесь имели мощность до 3 м, но занимали небольшую площадь, и к 1873 г. изученная часть месторождения оказалась почти полностью выработанной; велись дальнейшие разведочные работы.
И. В. Мушкетову было поручено в первую очередь заняться поисками залежей каменного угля в районах, прилегающих к Ташкенту. Он тотчас начал готовиться к полевым работам: ознакомился с имевшимися материалами (А. С. Татаринова, Д. К. Мышенкова и др.) по геологии намеченных районов исследований, наряду с этим изучал работы по геологии Ч. Лайеля, Ф. Циркеля, К. Риттера, Э. И. Эйхвальда и др. Об этом говорят записи в его дневнике — «Памятной книге» {7} — который он ведет с 20 марта 1874 г.
Целиком поглощенный своей работой и занятиями, он поверяет дневнику: «.. .Скоро я, кажется, не буду ходить в клуб обедать... чтобы знакомств не заводить... Вообще, здесь очень навязываются на знакомства... Некоторые, умерив свое любопытство, начинают как-то косо посматривать и уже не трогают меня».{8} Но не только загруженность работой заставляет его сторониться местного общества. Есть еще одна причина, романтического свойства, — он питает большое чувство к своей юной землячке Евгении, которая учится на курсах в Новочеркасске и, кроме того, принимает участие в живущей там младшей сестре Ивана Васильевича — Екатерине. Переписка с ней и чтение, вполне соответствующее его душевному состоянию, заполняют скупые часы досуга И. В. Мушкетова. «Вот уже четыре дня, — записывает он 6 апреля 1874 г.,{9} — как читаю в свободную минуту Гейне и чувствую облегчение, я отдыхаю с ним. Милый Гейне, как глубоко и искренне он чувствует. . .». 24 апреля в дневнике его появляется такая запись: «. . .При всем уважении к Гейне я не могу простить ему подлое отношение к женщине вообще и скверное к своей жене. Он упал в моих глазах, хотя... благоговею перед его талантом поэта».{10}
27 апреля 1874 г. И. В. Мушкетов выехал из Ташкента и к вечеру 7-го мая прибыл на Татариновскую копь, расположенную в хребте Каратау, примерно в 200 км к северо-востоку от Ташкента. Ознакомившись с состоянием разведочных работ, он провел маршрутные геологические исследования и пришел к заключению, что* разыскиваемый пласт угля выведен на поверхность и смыт, посему продолжать начатые разведочные работы здесь не имеет смысла. Тем не менее результаты своих маршрутных геологических исследований (представление о каменноугольном возрасте угленосных толщ и другие) в рапорте К. В. Гилеву он расценивает лишь как предварительные: «. . .Я не буду подробно излагать свои наблюдения, потому что в них много недостает и подробнее они будут изложены по окончании моих исследований вообще. . . Выводы мои при последующем, более точном . . . ознакомлении с геологией края могут измениться. . .».{11}
Закончив работы в районе Татариновской копи, И. В. Мушкетов продолжил поиски в юго-восточной части Каратау, где обследовал долины Боролдая, Арыса и особенно Бадама. Находясь в районе Казыкурта, 17 июня он заболел и 25 июня возвратился в Ташкент.
3 июля 1874 г. в Ташкент приехал профессор Горного института Г. Д. Романовский, приглашенный на лето в Туркестанский край для проведения геологических исследований и, особенно, выявления новых месторождений каменного угля. К. В. Гилев, понимая необходимость привлечения опытного геолога для изучения Туркестанского края, первоначально вел переговоры с Г. В. Абихом — известным исследователем Кавказа, но тот в это время был занят обработкой собранных им обширных материалов и изданием геологической карты Кавказа, поэтому он обратился к Г. Д. Романовскому, который имел репутацию крупного геолога-практика, разведчика, опытного специалиста по бурению, знатока угольных месторождений и вместе с тем ученого геолога, стратиграфа и палеонтолога. Заинтересовавшись этим предложением, Г. Д. Романовский был готов даже оставить кафедру в Горном институте и целиком посвятить себя изучению края, если серьезным тому препятствием не станут природные его условия.