Первым организатором промышленности и выдающимся исследователем Урала стал В. Н. Татищев. Он первым высказал мысль о пограничном положении Уральских гор между Европой и Азией, а проведенная им более 2-х веков назад граница лежит в основе современного разделения европейской и азиатской частей России. При непосредственном содействии Татищева были открыты многие месторождения полезных ископаемых на Среднем и Южном Урале, организованы лаборатории при заводах, изучавшие руды, минералы и палеонтологические остатки, составлены десятки карт и создана основа для отечественной геодезии и картографии.

Для изучения территории Российского гос-ва еще со времени Петра 1 были предприняты большие картографические работы. Карты, которые составлялись в различных районах России, посылались в Сенат и поступали в распоряжение оберсекретаря сената И.К.Кириллова, имевшего разрешение на издание первого атласа России. В 1734 г. Кириллов был назначен руководителем Оренбургской экспедиции, имевшей целью построить ряд крепостей на юге Урала, т.е. на пути в бухарские владения, богатства которых привлекало особое внимание Петра 1. Осуществляя большие работы, связанные со строительством крепостей, И. И.Кириллов одновременно руководил и географическими исследованиями по изучению природы и организации картографических съемок. Из ученых первым посетил Челябинскую область академик И.Г. Гмелин в 1742 г. Но его труд «Путешествие по Сибири», изданный на немецком языке, не был переведен на русский, поэтому и результаты его исследований остались малоизвестными в России.

В 1762 г. появляется известная работа П.И Рычкова «Топография Оренбургской губернии» с приложением ландкарты, т. е географического чертежа, геодезиста Красильникова. Работа П. И Рычкова является первым комплексным географическим исследованием, которым долгие годы пользовались видные исследователи Челябинской области, да и в настоящее время она не потеряла своего значения. Описывает Рычков и полезные ископаемые в нашей области, указывая на их богатства, особенно богатства горы Магнитной.

Период 1768-1774 гг. является периодом особенно активной экспедиционной деятельности Академии наук. В «Оренбургскую физическую экспедицию» было назначено 3 отряда Первый- под руководством академика П.С Палласа, второй-доктора И.И.Лепехина, третий-профессора И.П. Фалька. Маршруты всех трех отрядов были разработаны с таким расчетом, чтобы охватить весь Оренбургский край, куда входила современная территория Челябинской области.

Академик П.С.Паллас выпустил труд под названием «Путешествие по разным местам Российского государства». Он описывает рельеф, геологическое строение области, полезные ископаемые. Впервые П.С. Паллас описывает и богатства Ильменских гор, которые впоследствии стали известны всему миру.

П.С. Паллас очень правильно подметил различие западных и восточных склонов Южного Урала, причем не только в геологическом отношении, но и по другим компонентам природной среды. Он отметил, что Урал является восточной границей для широколиственных европейских пород (дуба, ореха) и западной границей для хвойных азиатских.

Второй отряд «Оренбургской физической экспедиции» под руководством И.И.Лепехина исследовал, главным образом, восточную часть нашего региона. Лепехин впоследствии стал известным академиком и внес крупный вклад в изучение природы бассейнов рек Урала, Зауральских озер и растительности.

И.П.Фальк обследовал значительный район, охватывающий бассейн реки Урал, горы в районе Магнитогорска, Верхнеуральска, Чебаркуля, Златоуста , Нязепетровска и предгорные равнины вокруг Челябинска и Троицка. Фальк обращает внимание на карстовые явления в нашей области, обследует пещеры, особенно в районе Увелки и Коелги, реки, озера, выясняет их гидрологический режим. Реки он делит на горные и равнинные с чисто снеговым питанием, озера на: пресные, горькие, соленые.

Помимо крупных академических экспедиций, в результате которых были напечатаны многотомные сочинения, в Челябинской области в 18 в. и первой половине 19-го в. работало много других экспедиций носивших специальный характер. Так, например Блюм описывает открытие золотоносных россыпей в восточных отрогах Уральского хребта. В пределах его уже тогда имелось 200 приисков. Следовательно идет усиленное изучение геологического строения территории с целью поисков полезных ископаемых.

В 1824 г. на Урал приезжает крупный знаток минералов Менге, который ведет наблюдения в районе Таганской цепи и в Ильменских горах. Он замечает, что Уральские горы представляют собой сильно выровненные древние хребты, сохранив свою высоту только лишь в тех местах, где на поверхность выходят более твердые кварцевые породы. Выветривание способствует выявлению различных глубинных минералов и появлению новых: циркон, танталит, берилл, топаз и др. Следует заметить, что Менге горную породу с обилием минералов, состоящую из полевого шпата, нефелина и слюды, но с отсуцтвием кварца, впервые назвал ильменским гранитом, являющимся важнейшей частью здешних горных пород. В эти же годы (1826) геологические работы в Златоустовском горном округе ведет П.П.Аносов, начавший свою деятельность геологом, а в последствии ставшим выдающимся металлургом. П.П. Аносов заметил зависимость рудоносных мест от геологического строения Урала. Ему принадлежит и заслуга употребления корунда, открытого близ Кыштымского завода, для полировки клинков на Златоустовской оружейной фабрике взамен употребления иностранного наждака. Стоящего больших расходов.

В 1828-1829 гг. по челябинской области путешествует Э.К Гофман и Г П .Гельмерсен от министерства финансов с заданием: отыскать золото на пространстве от Миасского завода до Губерлинской крепости. Ими же проводились барометрические измерения в пределах Челябинской области с целью точного определения высот от уровня моря. В результате была составлена довольно точная общая орографическая схема области с абсолютными отметками, на которой хорошо заметны с севера на юг 3 горные цепи, разделенные между собой широкими долинами, но описания цельного геологического строения не получилось, т.к. результаты опубликованы в виде дневников, а не сводной работы.

В 1829 г. территорию современной Челябинской области посетил известный немецкий географ А.Гумбольд, возвращавшийся из путешествия по Сибири в сопровождении минеролога Г. Розе, ботаника и зоолога профессора Эренберга. А. Гумбольд и его спутники поднимались на Таганай, Юрму, Ильменские горы, дойдя до кыштымских заводов. В результате этих экспедиций Г.Розе в 1842 г дал подробное минералогическое описание Ильменских гор и окрестностей, после чего характеристика Уральских минералов появилась в учебных пособиях почти всех стран мира.

В 1830-1850 гг. исследования природы отдельных районов Челябинской области ведут, главным образом, с целью поисков полезных ископаемых многие поисковые партии под руководством горных инженеров Барбот де Марни, управляющего золотыми промыслами в казачьих дачахи др. Статьи Руководителей этих партий печатались в основном в горном журнале, который начал издаваться в России с 1825 г., и касались детальных геологических или минералогических описаний того или иного конкретного месторождения полезного ископаемого. Однако в этих работах геологи пытались выяснить теорию рудообразования или формирования толщ каменных углей для того, чтобы знать закономерность дальнейших поисков.