Первая и по объему значительная публикация, посвященная геологии Урала, появилась уже через год после возобновления уральских маршрутов; в дальнейшем они появлялись регулярно. И эта первая уже настолько зрелая, что не оставляет сомнений — исподволь он всегда готовился к изучению этого сложнейшего региона. А вскоре ему посчастливилось совершить открытие, которое во многом предопределило дальнейшее изучение и освоение Урала. Близ Артынского завода, что в Оренбургской губернии, Александр Петрович, лазая по скалам, собрал множество остатков ископаемых животных; иные из них относились к видам, существовавшим в пермский период, иные в карбоне. Это две разные системы с разной фауной; между ними, по тогдашним воззрениям, должна пролегать межа. Анализ, проведенный Карпинским, показал, что все найденные им окаменелости — здешние, не принесены извне. Между тем несколько родов трилобитов, селяхии и некоторые аммонеи древнее рядом с ними захороненных других морских существ. Явление это и ранее было известно и не находило объяснения; ученые датировали слои то пермским возрастом, то карбоновым.
Карпинский подошел к загадочному явлению по-новому: «Чтобы решить вопрос... припомним тот закон, на важность которого, если не ошибаюсь, впервые обратил внимание Лейель. По этому закону, чем совершеннее организация вида, тем меньше геологический период его существования». Ориентируясь на это теоретическое положение, он рассматривает данные петрографического анализа; вкупе с палеонтологическими они «заставляют считать последнюю (т.е. песчаниковую пачку пород, в которой и обнаружены окаменелости. — Я.К.) членом, связующим каменноугольную и пермскую системы».
Итак, в чем же суть открытия? Карпинским провозглашается п е р е х о д н ы й х а р а к т е р с л о е в; они не принадлежат ни к какой системе целиком. Он берет на себя даже смелость утверждать, что этого открытия следовало ожидать, исходя из чисто теоретических воззрений. «Существование в России подобной переходной группы осадков можно было с вероятностью предполагать и ранее, на основании общего хода событий и геологической истории этой страны». А за границей существуют подобные образования? Да. «Например, осадки, наблюдавшиеся в штате Небраска, отложения, недавно точным образом исследованные в Южных Альпах, равно как и пласты, составляющие в Богемии переходное образование между продуктивной формацией и мертвым красным лежнем». Неважно, что воочию ни одного из перечисленных объектов он не видел, это не мешает ему, освоив литературу, поспорить с английскими коллегами и попытаться доказать, что некие отложения в Индии, близ Пенджаба, тоже следует считать переходными. Как же! О том свидетельствует англичанами же составленный список фауны. Универсальных границ между системами нет, они искусственные. На каких теоретических воззрениях основывался Карпинский? Ясно, что на эволюционном учении Дарвина. И в этом смысле доказательное установление переходности сыграло огромную роль.