Летом 1876 г. И. В. Мушкетов командируется Горным департаментом в Златоустовский округ Южного Урала для исследования его геологического строения и полезных ископаемых. В те годы Южный Урал был одним из важнейших горнорудных районов России. Здесь велась добыча золота, меди, железа, драгоценных камней и других руд. Геология и полезные ископаемые этого района изучались многими крупными отечественными (П. С. Паллас, И. И. Лепехин, Э. К. Гофман, Г. П. Гельмерсен, А. Я. Купфер, К. И. Лисенко, П. Н. Барбот де Марии, М. М. Карпинский, Г. Е. Щуровский, фон М. Гринвальд, Н. П. Барбот де Марии, П. В. Еремеев, Н. И. Кокшаров, А. П. Карпинский, Г. Д. Романовский и др.) и иностранными (А. Гумбольдт, Г. Розе, Р. Мурчисон, Э. Вернейль и др.) учеными. Вместе с тем уже к середине 70-х годов XIX в. стала ощущаться необходимость проведения там систематических геологических исследований для правильной ориентации поисковых и разведочных работ на золото и другие руды. Горный департамент подыскивал для этих исследований опытных горных инженеров- геологов, знакомых с геологией Урала. Как нельзя более для этого подходил И. В. Мушкетов, но он в это время работал в Средней Азии, находясь в ведении Туркестанского генерал-губернатора, без разрешения которого Горный департамент не мог привлечь его к работам на Урале. Поэтому уже вскоре после прибытия И. В. Мушкетова в Петербург, 18 февраля 1876 г., министр Государственных имуществ П. А. Валуев обратился к К. П. Кауфману со следующим письмом:
. . .Летом нынешнего года предположено мною произвести разведочные в дачах уральских заводов работы с целью отыскания полезных ископаемых, поручив это дело горным инженерам, занимавшимся уже геогностическими исследованиями и хорошо знакомым с местными условиями Урала. К числу таких лиц принадлежит состоящий при Вашем высокопревосходительстве чиновником особых поручений титулярный советник Мушкетов, который, прибыв в С.-Петербург с Вашего разрешения, мог бы, прежде возвращения к своему месту служения, обозреть Златоустовский округ и произнести в нем предположенные разведки, а потому имею честь покорнейше просить Вас, милостивый государь, почтить меня уведомлением — не встречается ли к тому с Вашей стороны препятствия. . .{4}
К. П.Кауфману явно не хотелось отпускать И. В. Мушкетова для работы на Урал — нарушался план намеченных исследований в Туркестане, но и он не мог отказать влиятельному при дворе министру и 4 марта 1876 г. пишет: «Ввиду столь полезного занятия, которое г. Министр Государственных имуществ предполагает возложить на г. Мушкетова, я готов согласиться на временное отвлечение сего последнего от прямых его занятий, лишь бы он вновь возвратился к лежащим на нем трудам по Туркестанскому краю не позже, как через 3 месяца».{5}
А из Ташкента И. В. Мушкетову приходят теплые дружеские письма от К. В. Гилева, который еще и держит его в курсе ведущихся разведок на уголь на Ленгере и других дел. «Являйтесь же в Ташкент, Иван Васильевич, — пишет он в одном из писем, {6} — ни одной близкой души, с которой можно было бы говорить и которая не думала бы выгоды. . . о личных своих интересах».
В мае 1876 г. И. В. Мушкетов, завершил свой отчет по Северному Тянь-Шаню, выехал на Южный Урал. Находясь проездом в Екатеринбурге, он встретился там с Н. К. Чупиным, который его радушно принял и, узнав, что И. В. Мушкетов едет в Златоустовский горный округ, передал ему черновой экземпляр геологической карты Ильменских гор, составленной еще в 40-х годах XIX в. В тот же приезд в Екатеринбург И. В. Мушкетов побывал и на заседании Уральского общества любителей естествознания, где Н. К. Чупин сделал интересное сообщение о старых (времен Екатерины II) заброшенных серебряных копях севернее г. Златоуста. Из Екатеринбурга И. В. Мушкетов направился в Златоустовский округ, где в летние месяцы (вплоть до первых чисел сентября) проводил маршрутные геологические исследования. Для планомерного изучения этой территории (площадь ее около 10 000 км2) он разделил ее на ряд меридиональных полос и каждую в отдельности пересекал несколько раз. С конца июля вместе с ним работал горный инженер С. О. Конткевич, проходивший в это время стажировку (как тогда называлось, практические занятия) на Урале. С наступлением холодов в первых числах сентября, не позволявших более оставаться в горах, И. В. Мушкетов прекращает геологические экскурсии в Златоустовском округе и оставшееся время посвящает осмотру жильных месторождений золота Качкарской зоны (системы) в Оренбургской губернии.