Академические экспедиции 18 в., первые науч. экспедиции, орг. АН с целью изучения природы, х-ва и населения Российской Империи. Начало комплексным исслед. Урала, Сибири и Д. Востока положили Великая Сев. (2-я Камчатская) эксп. и Оренбургская экспедиция (1734—44). В июне — авг. 1742, возвращаясь из Сибири, наш край посетил один из рук. академия, отряда Великой Сев. эксп. (1733—43) акад. И. Г. Гмелин, к-рый одним из первых описал насел. пункты Южного Урала, в т. ч. Чел., в 4-томном труде «Путешествие по Сибири, с 1740 по 1743 гг.» (Геттинген, 1751—52). Терр. совр. Чел. обл. подверглась науч. исслед. в ходе академия, эксп. 1768—74, орг. АН по указу имп. Екатерины II. В соответствии с общим планом, разработ. М. В. Ломоносовым, в задачу эксп. входило углубл. исслед. природы и населения Астраханской и Оренбургской губерний. Предполагалось изучить технико-экон. уровень металлург. и горнорудных з-дов, собрать этногр. мат-лы, сведения о нар. образовании и мед. обслуживании, выявить перспективы развития с. х-ва, лесного дела, рыбоводства и промыслов. Весной 1768 были сформированы Оренб. и Астраханская «физические» эксп. В состав 1-й входило 3 отряда, возглавляемых акад. П.-С. Палласом, И. И. Лепёхиным и проф. И. П. Фальком (под общим рук-вом Палласа). Их маршруты охватывали Поволжье от Симбирска до Царицына, вост. берега Каспийского моря, Урал. горы и Исетскую провинцию, рр. Иртыш и Тобол. Чел. сыграл в истории этих эксп. роль базового города. В 1770—71 здесь останавливался отряд Палласа по пути в Сибирь. Из Чел. Паллас совершал поездки по терр. Ср. и Южного Урала. В Чел. готовились рапорты и естеств.-науч. коллекции для АН; проходили встречи Палласа с коллегами по эксп.; Фальком, И. Г. Георги, Н. П. Рычковым; состоялось совещание, на к-ром были утверждены маршруты Сиб. эксп. В отряд Палласа вошли гимназисты А. Вальтер, В. Ф. Зуев, Н. П. Соколов; рисовальщик Н. Дмитриев, чучельник П. Шумской; позднее к ним присоединился Рычков. Проведя зиму в Уфе, 16 мая 1770 отряд направился вдоль р. Уфы, через юж.-урал. горы на их вост. склон. Изучив размещение горных пород и минеральных богатств, Паллас пришел к выводу о различии геол. строения зап. и восточных склонов Урал. гор, отметил для каждого характерность определ. типов полезных ископаемых и закономерность в смене пород с З. на В. Пересечение Урал. гор позволило Палласу впервые выявить в строении гор меридиональную зональность, разработать схему, к-рая позднее легла в основу его теории образования горных хребтов Земли. Он исследовал пещеры, располож. по берегам рр. Ай, Катав и Юрюзань. Посетив 28—29 мая 1770 Саткинский завод, описал его: «Здания заводские... в хорошем состоянии, и состоят из двух доменных, которые обыкновенно только летом действуют, а зимою воды едва для двух молотов довольно. Потом следует небольшой медный завод... Жителей будет 1800 душ, сверх коих еще 500 человек нанимают по пашпортам. Домы... выстроены на косогоре при берегах заводского пруда в неправильных улицах». Паллас отметил высокое качество жел. руд на рудниках, располож. между Саткой и Юрюзанью, и возможность увеличения пр-ва железа. Остановившись летом 1770 в Чебаркульской креп., он побывал на оз. Увильды, Аргази и др., открыл на оз. Еланчик месторожд. слюды, указал на признаки присутствия золота близ оз. Кундравы. Отметил, что чебаркульскими казаками разводятся такие же с.-х. культуры, как в центр. областях России (рожь, овес, пшеница, ячмень, горох); из овощей — капуста, морковь, репа; из техн. культур — лен, конопля, табак; при использовании 1 участка в теч. 10—12 лет урожаи высоки (сам-десять и более). На озерах в окрестностях Чел. Паллас зафиксировал обилие водоплавающей дичи, в р. Яик — стерляди и осетра, к-рые при движении на нерест ломали запруды. Вернувшись из Екатеринбурга в Чел. (авг. 1770), Паллас посетил Троицкую креп., описал юж. часть совр. Чел. обл.; зимовал в Чел. Отряд Палласа вновь пересек Урал на обратном пути из Сибири (1772); завершил сбор минералогич., ботан., зоол. и палеонтологич. коллекций. Отрядом были проведены метеорологич., климат. и этногр. исслед.; впервые описаны рельеф, месторожд. полезных ископаемых, богатства Ильменских гор; нанесены на карту реки, горные хребты, насел. пункты; обследованы курганы, пещеры и многочисл. озера. Результаты исслед. представлены в 3-томном труде Палласа «Путешествие по разным местам Российского государства» (1773—88), в «Топографии Оренбургской» Рычкова. В отряд Лепехина вошли гимназисты А. Лебедев, Т. Малыгин, Н. Я. Озерецковский; худ. М. Шалауров, чучельник Ф. Федотьев. В 1768 маршрут отряда прошел по терр. Поволжья. В 1769, после зимовки в Оренбурге, отряд изучил заводские терр. Исетской и Уфимской провинций. Лепехин, обнаружив в долине р. Инзер (приток Белой) вязкую жидкость (нефть), назв. им «асфальтом», констатировал, что месторожд. не разрабатывается. Обследовав Каповую пещеру, Лепехин пришел к правильному выводу об образовании урал. пещер грунтовыми водами. Следуя через Белорецкий завод вдоль р. Белой, достиг ее истоков, составил описание истоков рр. Миасс, Уй и Яик. Отряд Лепехина прибыл в Чебаркульскую креп. (16 июля 1770), откуда двинулся в Кыштым, Екатеринбург и Красноуфимск. Исследовал терр. Симского и Катав-Ивановского заводов, посетил Златоуст и Уфалей; пересек высокогорные районы Южного Урала, перевалил через хр. Зигальга. Лепехин собрал сведения о природе Южного Урала, описал заводы и рудники, месторожд. яшмы. Отряд завершил кольцевой маршрут 4 сент. 1770 в Екатеринбурге, 10 июля 1771 достиг верховьев р. Камы. Мат-л о Юж. Урале вошел во 2-й и 3-й тома «Дневных записок путешествия» Лепехина. В отряд Фалька вошли студенты И. Быков, С. Кашкарев, М. Лебедев; чучельник Х. Барданес. В июле 1770 в Оренбурге к ним присоединился Георги. В нач. 1771 ученые разными путями двинулись в Исетскую пров. и соединились в Чел. Исследовав Урал. отряд Фалька отправился в Сибирь (июль 1771), где в связи с болезнью рук. перешел в распоряжение Палласа. Мат-лы эксп. представлены в «Записках путешествия академика Фалька», опубл. в рус. пер. в 1824, и «Описании всех в Российском государстве обитающих народов» Георги. Труды Гмелина, Лепехина, Палласа, Рычкова, Фалька содержат сведения о возникновении и обустройстве крепостей: Верхне-Яицкой (Верхнеурал.), Еткульской («Эткульской»), Миасской, Троицкой, Уйской, Чебаркульской, Чел.; юж.-урал. слобод; «железных и молотовых» з-дов: Златоуст., Каслинского, Катав-Ивановского, Кыштымского, Нязепетровского, Саткинского, Симского, Усть-Катавского, Уфалейского и Юрюзанского. Авторы приводят описания природно-климат. особенностей Южного Урала, мат-лы метеорологич. наблюдений, исслед. быта и обычаев коренного и рус. населения, топонимов, а также проблем формировавшейся на Южном Урале горнозаводской промышленности, в частности социальных отношений на горных з-дах. В ходе А. э. 18 в. были выяснены геогр. очертания окраин России, изучены богатства недр, флоры и фауны, хоз. ресурсы обширных терр. Труды, опубл. по итогам А. э. 18 в., положили начало регион. краеведению.
