Весной 1885 г. в конце марта И. В. Мушкетов был командирован на один месяц в Крым для обследования оз. Саки с целью установить степень и характер влияния добычи самосадочной соли в озере на целебные грязи местной лечебной станции. Ознакомившись и с другими солеными озерами Крыма, И. В. Мушкетов по условиям формирования подразделил их на три типа — устьевые, заливные и материковые. Первые два питаются за счет вод моря и только отчасти материка, третий же тип — исключительно за счет вод материка. Эти выводы имели и важное практическое значение: озера морского питания обладают крупными возобновимыми запасами, тогда как материковые при усиленных водозаборах легко истощаются. Сакское озеро И. В. Мушкетов отнес к устьевому типу. Первоначально бывшее лиманом, оно постепенно отделилось от моря пересыпью, через которую в 1885 г. для нужд солепромышленности сооружался канал, вновь открывающий свободный доступ морским водам в озеро. Во избежание их воздействия на лечебные грязи И. В. Мушкетов рекомендует одновременно с сооружением канала возвести перемычку для отделения восточной части озера, где размещается грязелечебница. К сожалению, рекомендацией пренебрегли и через несколько лет лечебные грязи утратили многие из своих целебных свойств.
Весной 1886 г. к И. В. Мушкетову обратился заведующий строительством Закаспийской военной железной дороги генерал-лейтенант М. Н. Анненков с предложением провести геологические изыскания по ее .трассе с целью выяснения некоторых практических вопросов, в частности разработки способов борьбы с летучими песками, использования подземных вод для питьевого и технического водоснабжения и др. И. В. Мушкетову это предложение позволяло продолжить и дополнить прежние исследования по геологии Туркестана, в чем он был очень заинтересован. Но предельно занятый другими работами (подготовкой к изданию материалов по Калмыцкой степи, курса «Физической геологии» и др.), он не мог в том году лично участвовать в экспедиции и рекомендовал М. Н. Анненкову для этих работ двух своих учеников — выпускающихся горных инженеров К. И. Богдановича и В. А. Обручева, которые могли начать исследования уже в 1886 г. под его, И. В. Мушкетова, научным руководством и по его программам. М. Н. Анненкова такое решение удовлетворило, и он предложил И. В. Мушкетову возглавить научную организацию предстоящих геологических исследований в Закаспийской области. К слову сказать, К. И. Богданович и В. А. Обручев рассчитывали, став вольноопределяющимися железнодорожных военных батальонов, сочетать научные исследования с прохождением обязательной для них военной службы.
И. В. Мушкетов составил обстоятельную программу, в которой, в частности, указывалось, что «геологические исследования... по линии Закаспийской... железной дороги вызываются не только научным интересом, но главным образом некоторыми практическими вопросами, как, например, необходимостью выяснить водоносные горизонты в степи, условия происхождения источников, летучих песков и пр. Для решения таких вопросов, имеющих весьма важное значение для будущности не только железной дороги, но и вообще для Закаспийского края, невозможно ограничить геологические исследования исключительно линиею... железной дороги, а необходимо изучить более широкую полосу по ту и другую сторону ее».{10}
Геологические наблюдения, описание обнажений И. В. Мушкетов рекомендовал проводить в целом в соответствии с Инструкцией Геологического комитета, принятой для «Общей геологической карты России» (в масштабе 10 верст в дюйме). В соответствии с основными практическими вопросами, подлежащими изучению, большое внимание в программе уделялось обследованию подземных вод. В частности, К. И. Богдадовичу при экскурсиях в горах Копетдага предписывалось «.. .по склонам долин и особенно в верховьях внимательно отмечать все имеющиеся источники пресной или минеральной воды и условия их выхода на поверхность; при этом нужно различать источники пластовые и трещинные».{11} А В. А. Обручеву при изучении Туранской низменности предлагалось: «По пути следования собирать самые подробные данные о простых и артезианских колодцах, кирязах или подземных арыках и вообще источниках воды. Определить глубину колодцев до горизонта воды, глубину воды, количество и качество воды, хотя бы в самых общих чертах, т. е. температуру и степень солености по ареометру Боме. Где возможно, определять порядок наслоения в разрезах колодцев и собирать образцы водоносных слоев, питающих колодцы. Следует отмечать место залегания колодцев: на ровной степи, на такырах и среди летучих песков».{12}