В 1929 г. И. А. Ефремов проводит осмотр динозавровых местонахождений в пустыне Кызылкум, а также в Ташкентском районе и в Киргизии. Многочисленные и громадные по площади местонахождения этого большого региона относились исследователями к так называемому динозавровому горизонту Средней Азии, причем возраст его не имел точной датировки. Множество костей, большей частью неполных, позволило дать лишь общее определение: они принадлежали разнообразным динозаврам позднемеловой эпохи. Вместе с тем состав сопутствующих отложений, крайне необычная фрагментарность и тип сохранности костей, их хаотическое распределение в породе позволили полагать, что остатки динозавровой фауны перемыты и находятся во вторичном залегании и захоронении.
Позднее И. А. Ефремов не раз возвращался к обсуждению возраста и фауны динозаврового горизонта и их отношений к динозавровым фаунам Центральной Азии. Его представления, первоначально принятые частью исследователей, изменились после открытия новых местонахождений динозавров [сноска]. Здесь нет необходимости вникать в существо этих вопросов. Главное, что привлекло внимание и поражало воображение при изучении местонахождений динозавров — поистине громадный масштаб явлений. "Костяные гряды" занимали десятки квадратных километров, местонахождения протягивались широтной полосой вдоль северных окраин Тянь-Шаня. Это было гигантское "поле смерти" с миллионами тонн костей, принадлежавших когда-то миллионам динозавров.
В этой экспедиции поля размытых и разрушенных динозавровых кладбищ впервые открыли И. А. Ефремову грандиозные видимые масштабы создания и разрушения местонахождений. Чтобы понять их образование, знания палеонтологических остатков оказалось недостаточно: в той же мере требовалось тонкое знание геологии.
В выяснении геологической стороны процессов образования местонахождений лучший результат могли дать лишь комплексные геолого-палеонтологические исследования в тех районах, где были известны уже хорошо изученные захоронения наземных позвоночных. Решающую роль здесь сыграли, как отмечал И. А. Ефремов, работы по континентальным пермским отложениям. Еще задолго до установления в России пермской системы эти красноцветные отложения, особенно в Приуралье, где они издавна известны как медистые песчаники, были классическим объектом исследования. В них уже в конце XVIII в. находили окаменелые кости животных.
И. А. Ефремов не ограничивается собственными геологическими наблюдениями местонахождений в заброшенных подземных выработках. Одновременно он проводит розыски и пересмотр сохранившихся архивных материалов по старым горным работам в Приуралье. Среди них были особенно ценными материалы Вангенгейма Квалена. Он опубликовал много верных наблюдений о захоронении органических остатков. Он же в начале 40-х годов XIX в. составил карту медных рудников Южного Приуралья. Она осталась единственным практическим указанием к поискам и установлению местоположения рудников и в ряде случаев давала геологическую привязку прежних находок, упоминавшихся в палеонтологических описаниях. Проводником И. А. Ефремова по Каргалинским рудникам был потомственный штейгер К. К. Хренов. Он работал в шахтах уже в 60-х годах XIX в., знал расположение старых выработок и знакомил И. А. Ефремова с рудниками, наиболее интересными в отношении ранних находок позвоночных.
После первой поездки на Каргалинские рудники в 1929 г. И. А. Ефремов с перерывами четыре раза возвращался к полевым исследованиям в Пермском, Башкирском и Оренбургском Приуралье. Его наблюдения и выводы о захоронении позвоночных в медистых песчаниках вошли в монографию ученого. Практическая сторона геологических наблюдений над условиями захоронения остатков и образования местонахождений образно раскрыта И. А. Ефремовым в его популярной статье о тафономии. "Два года, — писал ученый, — я лазал по заброшенным подземным выработкам старинных рудников, в которых еще в конце восемнадцатого и начале девятнадцатого века наши наблюдательные горняки находили кости интереснейших ящеров — самых древних, какие только были найдены на территории Советского Союза. На стенках старых выработок в заброшенных рудниках прослеживались мельчайшие подробности напластования пород, расшифровывались процессы их отложения, восстанавливались направления струй древних потоков. И вместе с этим накапливалось все больше сведений для палеонтологии — не только знание того, как залегают в породах ископаемые остатки, но и понимание, почему они залегают так, а не иначе" [74, с.53].
Накоплению этих сведений не в меньшей мере способствовали раскопки и исследование многих местонахождений: в Башкирии по рекам Белой и Дёме, в Кировской и Пермской областях по рекам Вятке и Каме. Как геолог, И. А. Ефремов прекрасно видел многообразие типов континентальных отложений. Их различие преломлялось как показатель многообразия условий осадконакопления в древних лагунах, озерах, болотах, речных дельтах и руслах рек. Типы осадков, скорость их накопления во многом определяли степень сохранности и полноту скелетных остатков животных. Глинистые известняки, например, содержали подчас десятки и сотни скелетов типично водных обитателей — лабиринтодонтов; грубозернистые песчаники с примесью гальки включали обычно кости разобщенных скелетов многих животных, а галечные конгломераты хранили редкие и почти всегда неполные костные обломки. Картина сохранности скелетных остатков оказывалась весьма неоднородной. Расчлененность скелетов и сохранность костей в конечном счете объяснялись дальностью переноса остатков животных водными потоками из области обитания и гибели до мест захоронения. Комплексы пород в местонахождениях рассказывали не только о том, где и как протекало накопление осадков и костей, но и откуда шло поступление тех и других. Вместе с тем скелетные остатки как объекты биологические несли черты приспособленности к конкретным условиям и характеризовали, следовательно, образ жизни и места обитания животных.
Позднее все эти данные вошли в «Тафономию», но законченность оценке роли геологических процессов в образовании местонахождений придали первые крупнейшие в Советском Союзе раскопки в Татарии, в "Каменном овраге" около с. Ишеево. Местонахождение, открытое при геологической съемке в 1929 г., в последующие два года раскапывалось экспедицией Центрального геологоразведочного института под руководством Б. А. Штылько. Экспедиция добыла части скелетов и два черепа растительноядных дейноцефалов. А. Н. Рябинин назвал животное улемозавром по названию речушки Улемы, протекавшей вблизи места находок. После ознакомления с результатами работ Штылько И. А. Ефремов применил на раскопках вскрытие костеносных слоев крупными площадками. Раскопки проводились вручную, и прежде чем добраться до костеносных слоев требовалось срыть пятиметровую толщу пород с двухметровым слоем плотного известняка. За два полевых сезона было извлечено два почти полных скелета хищных дейноцефалов, скелет растительноядного дейноцефала, несколько сот отдельных костей скелетов и обломков черепов пресмыкающихся, земноводных и рыб.
