В середине декабря 1875 г. И. В. Мушкетов возвращается в Петербург, где не был уже целых два года. Сразу по приезде он отправился в Горный институт и, радушно встреченный там своими учителями Н. П. Барбот де Марии, П. В. Еремеевым, В. Г. Ерофеевым, А. П. Карпинским, В. И. Мёллером, знакомит их с материалами своих путешествий, со своими взглядами на орографию и геологию северного Тянь-Шаня, вызвавшими такой интерес, что ему было тут же предложено доложить о них на годичном заседании Минералогического общества.
Заседание состоялось 7 января 1876 г., и в протоколах Общества об этом имеется следующая запись: «И. В. Мушкетов в общих чертах сообщил о своих геологических исследованиях Северного Тянь-Шаня и Кульджи. За кратким вступлением, состоящим в изложении маршрута и метода исследований, референт сказал о. . . распространении осадочных формаций, между которыми он различает девонскую, каменноугольную, юрскую, третичную и формацию новейших образований, причем массивные конгломератовые образования в большинстве случаев он не признает за ледниковые, вопреки мнению г. Северцова. Что касается метаморфических и зернисто-кристаллических пород Тянь-Шаня, то И. В. Мушкетов делит их на три группы, которые, слагая различные, нередко пересекающиеся хребты, обусловливают собою кажущуюся запутанность в орографии Тянь-Шаня. Затем. . . сообщил о рудных месторождениях в обследованной им части Туркестана и пришел к выводу, что эти месторождения скорее обильны по количеству их проявления, нежели богаты по качеству. В заключение упомянул о весьма распространенных в Кульджинском округе каменноугольных пожарах, которые подали повод считать местность вулканическою и местные пожары каменного угля принимать за сольфаторы». {1}
Уже в этом докладе достаточно четко изложены многие важнейшие положения по орографии и геологии Северного Тянь-Шаня, затем более подробно рассмотренные в первой крупной работе И. В. Мушкетова по этому региону под названием «Краткий отчет о геологическом путешествии по Туркестану в 1875 году», которую он, начав писать в январе 1876 г., закончил 8 мая 1876 г., а к концу того же года она была издана в виде отдельной книги и, кроме того, в 1877 г. целиком помещена в Записках Минералогического общества.
«Поистине поразительно, — пишет Е. С. Федоров, — как после столь громадного и утомительного, можно сказать исключительного в своей грандиозности, научного путешествия, длившегося ровно полгода, Мушкетов так быстро освоился с собранным материалом, немедленно же подверг его первоначальной обработке и уже в январском заседании 1876 года в Минералогическом обществе делает обширный доклад. . . представляет для напечатания обширную рукопись, скромно озаглавленную „Краткий отчет о геологическом путешествии по Туркестану в 1875 году“. К этому отчету была приложена обширная карта Кульджинских буроугольных и рудных месторождений и три громадные таблицы, заключающие многочисленные геологические разрезы и профили месторождений, относящиеся к пройденному пути... С этого момента его слава выдающегося путешественника и геолога была обеспечена, и имя Мушкетова является именем человека, оказавшего отечеству неоценимые услуги, а науке подарившего длинный ряд важных открытий. И в это время ему было всего 26 лет от роду».{2}
Итак, И. В. Мушкетов был первым геологом, обследовавшим труднодоступную область Северного Тянь-Шаня, чем заслужил признание широкой научной общественности. В 1876 г. он сделал еще несколько докладов по материалам своих исследований в Средней Азии. 23 марта на заседании Минералогического общества выступил с сообщением, где с учетом работ П. П. Семенова, Н. А. Северцова, К. В. Гилева и других, а также своих личных наблюдений, показал, что представления А. Гумбольдта о широком проявлении вулканизма в Средней Азии должны быть пересмотрены, поскольку за вулканические явления там ошибочно принимались многочисленные каменноугольные пожары, а происходящие землетрясения в этом свете следует расценивать как явление самостоятельные, не зависимые от вулканической деятельности. Эти весьма важные положения он развивал в своих последующих работах. 20 апреля на заседании того же Общества И. В. Мушкетов выступил с критикой взглядов Н. А. Северцова о развитии широкого оледенения в Тянь-Шане в четвертичный период; 15 сентября на заседании Академии наук доложил свои представления о вулканизме Центральной Азии.
27 октября 1876 г. Русское географическое общество по представлению П. П. Семенова, вице-председателя общества, и И. И. Вильсона, секретаря общества, избрало И. В. Мушкетова своим действительным членом. 8 декабря 1876 г. И. В. Мушкетов на общем собрании Географического общества изложил свои взгляды на особенности строения современного рельефа Северного Тянь-Шаня и условия его образования. «Сообщение И. В. Мушкетова,— отмечается в протоколе заседания, — выслушано с живейшим интересом, покрыто единодушными рукоплесканиями и вызвало несколько дополнительных замечаний действительных членов Н. А. Северцова, Г. Д. Романовского и вице-председателя П. П. Семенова». {3}