17 июня 1871 г. И. В. Мушкетов был направлен для практических занятий на Южный Урал с целью изучения здесь геологии золоторудных месторождений (как россыпных, так и коренных). Прибыв туда, он за короткий срок (в летнее и осеннее время 1872 г.) сумел весьма обстоятельно обследовать многие месторождения золота (Миасские, Качкарской системы и др.). Его отчеты по практическим занятиям, регулярно отправляемые в Горный департамент, сразу обратили на себя внимание. В них наряду с весьма полными данными о геологическом строении месторождений, минералогии руд приводились сведения об условиях добычи золота на приисках, рассматривались вопросы образования золотоносных россыпей. В золоторудных жилах Успенского прииска Качкарской системы И. В. Мушкетовым были обнаружены ранее не отмечавшиеся на Урале минералы — арсенопирит, арсеносидерит и фармакосидерит, что свидетельствовало о его редкой наблюдательности и больших познаниях в минералогии. После осмотра .месторождения хромистого железняка он указывает на недозволенный, хищнический способ добычи: извлекаются руды только с самым богатым содержанием, а более бедные оставляются в шурфах или вывозятся в отвал. Отмечая богатство и разнообразие рудных залежей на Южном Урале, И. В. Мушкетов указывал на большую сложность геологического строения этой территории и необходимость проведения здесь систематических геологических исследований в целях составления качественной геологической карты, которая может быть положена в основу при поисках месторождений полезных ископаемых.
Отчеты И. В. Мушкетова по практическим занятиям на Южном Урале в 1872 — 1873 гг. были столь высоко оценены Горным департаментом, что уже в 1873 г. они были частично опубликованы в Горном журнале. {20}
Этот факт оставляет тем большее впечатление, что Горный ученый совет в 1873 г., ознакомившись с отчетами о практических занятиях других выпускников Горного института, выражает свое неудовлетворение недостаточностью практических знаний молодых горных инженеров, указав профессорам Горного института на необходимость в своих лекциях полнее отражать новейшие достижения прикладных горных наук. С этими критическими замечаниями Совет Горного института вынужден был согласиться, о чем свидетельствует рапорт директора Института Н. И. Кокшарова в Горный департамент от 18 апреля 1873 г.. . .Совет Горного института, соглашаясь с Горным ученым комитетом в том отношении, что действительно было бы желательно, чтобы выходили из Института совершенно опытные горные инженеры, выразил вместе с тем мнение, что достигнуть вполне столь блистательной цели почти невозможно. . . Практические занятия учащихся в Институте по горным прикладным наукам, состоящие в осмотре горных заводов и рудников, знакомят учащихся в общих чертах только с теми устройствами, о которых им было сообщено в теоретических курсах. . . Для приближения в возможной степени к цели, указываемой Горным ученым комитетом, Совет Горного института просит увеличить назначаемые ныне для практических занятий средства. Предлагаемые Ученым комитетом посещения казенных горных заводов г. г. профессорами прикладных горных наук. . . без сомнения принесут величайшую пользу, ввиду которой остается только желать, чтобы на такие командировки была ассигнована также особая сумма.{21}
Зиму (1872/73 г.) И. В. Мушкетов проводит в Екатеринбурге (ныне Свердловск). Здесь он знакомится с известным знатоком Урала Н. П. Чупиным и, часто бывая у него дома, пользуется его обширной библиотекой; подолгу беседуя с ним, много полезного извлекает для себя. Зимой он активно участвует в занятиях Уральского общества любителей естествознания, действительным членом которого становится 22 февраля 1873 г., заметно оживив его своей деятельностью. Взяв на себя изучение и приведение в порядок обширной минералогической коллекции Общества, он заново определяет ряд ее минералов и распределяет по новейшей в то время системе Д. Дана, с которой знакомит многих любителей минералогии, равно как и с проделанной им работой, в своем докладе 19 мая 1873 г. на заседании этого Общества. Доклад этот был вскоре опубликован в Материалах этого Общества.
Весной 1873 г. И. В. Мушкетов с несколькими горными инженерами провел маршрутные геологические исследования, или, как сказали бы тогда, геологические экскурсии, в бассейне р. Чусовой. Это ему позволило овладеть практическими навыками региональных геологических изысканий, чему и были в дальнейшем посвящены его исследования в Средней Азии, снискавшие ему мировую известность