Следующие несколько дней Черский и Чекановский провели в котловане военного госпиталя. Они сами выбрали участок, который им представлялся особенно интересным. Перед исследователями стояло несколько задач. Прежде всего — установить, на каком уровне и в каких слоях залегают кости вымерших животных. Действительно ли они лежат в древних отложениях, одновременных с ледниковой фауной, или люди в более позднее время, обнаружив бивни и другие хорошо сохранившиеся кости, принесли их в свои поселения и использовали как поделочный материал. Академик Шмидт после поездки на север Сибири рассказывал, что долганы, якуты часто находят бивни мамонта и другие кости и делают из них различные украшения, статуэтки, а нередко используют и для различных хозяйственных нужд. Очень важно было выяснить, в каком горизонте лежали каменные орудия, сопровождали они костяные изделия или относились совсем к другим слоям.
Землекопы начали работы на небольшом участке, в несколько квадратных метров. Он был выбран рядом с котлованом, и, пока рабочие снимали верхние слои, ученые тщательно обследовали место находок. На высоте в несколько десятков сантиметров от дна трехметрового котлована в слое плотной бурой глины вначале удалось найти несколько обломанных костей. Рабочие в один голос утверждали, что именно в слое глины и на этой глубине обнаружены первые находки. Раскопки продвигались медленно. За ночь земля смерзалась, и до полудня два землекопа осторожно рыхлили ее. Очень плотная глина с большим трудом поддавалась лопате. Приходилось работать с особой осторожностью.
Ночами Черский спал неспокойно. Он постоянно думал о раскопках и, как только рассветало, устремлялся к котловану. Но надежда на успех к вечеру сменялась разочарованием. Рабочие углублялись все дальше и дальше, и, хотя Чекановский и его помощники просматривали землю очень тщательно, перетирая в руках каждый комок, ничего интересного еще не встретили. Пошел четвертый день раскопок, который наконец дал результаты. На глубине полутора метров от поверхности в изобилии стали встречаться расколотые кости животных, раздробленные булыжники и мелкие, сколотые с них кусочки кремня. У Черского и Чекановского совсем не было опыта выделения среди всей груды камней тех, которые обработал человек. Но их терпение было вознаграждено находками нескольких превосходных, правильной формы пластин с острыми краями, обработанными мелкими сколами. Эти пластины могли убедить даже людей малосведущих, что они изготовлены человеком. В природе пластин такой правильной формы и со столь искусной обработкой не увидишь. Здесь же исследователи нашли и ядрища, с которых древние мастера скалывали такие пластины.
