Настоящее и всестороннее изучение и освоение обширной территории Северо-Востока, по существу, началось в 30-е годы нашего столетия. Особенно широко развернулись работы в области геологии с организацией «Дальстрой» (1931 г.).
После экспедиций И. Д. Черского и Э. Т. Толля горные части Северо-Востока почти три десятилетия не исследовались. Лишь в середине 20-х годов возобновилось изучение их геологического строения. Наиболее ощутимые результаты в этой области получил Сергей Владимирович Обручев (впоследствии член-корреспондент Академии наук СССР), который был направлен сюда Геологическим комитетом. До того он работал в экспедициях своего отца, академика Владимира Афанасьевича Обручева.
Экспедиция, которую возглавил С. В. Обручев, прибыла на Северо-Восток в 1926 г. На его долю выпало немало трудностей. Со времен первопроходцев почти ничего не изменилось: то же бездорожье, тот же способ передвижения — на лошадях, оленьих упряжках, а по рекам — на маленьких лодках. Расстояние здесь местное население измеряло кёсом.
Определение этой меры длины было расплывчатым. Кёс мог быть большим и маленьким, длинным и коротким — все зависело от условий, когда совершалось путешествие: зимой по снегу (по проторенному пути или первопутку) или летом по тропе среди заболоченной тайги. Не менее важен способ передвижения — на лошадях, оленях, собачьих упряжках, пешком. Если приходится ехать на собаках, то нужно знать, сколько их в упряжке, как они упитанны, есть ли корм для них, хороши ли нарты, сколько на них груза и как он уложен, долог ли путь. Все эти сведения и составляли суть понятия «кёс», а точнее, «расстояние», которое можно было преодолеть на транспорте или пешком за 50–55 мин, т. е. приблизительно 10 км.
Плотность населения края составляла примерно один человек на 100 км2, а города Верхоянск и Среднеколымск имели всего по 500 жителей. Огромные площади, не пересеченные ни одним маршрутом, ждали своего исследователя. В 1926–1927 гг. С. В. Обручев прошел здесь многие тысячи километров. Его путь лежал из Якутска по Алдану, через Верхоянский хребет и закончился в Оймяконе. Отсюда С. В. Обручев начал путешествовать по Индигирке и ее берегам, нередко пересекая горные цепи Черского, протянувшиеся поперек реки. К тому же Индигирка изобилует порогами и шиверами, преодолеть которые можно лишь с невероятным трудом.
Объект исследований второй экспедиции С. В. Обручева в 1929–1930 гг. — Колыма. Из Оймякона он поднялся вверх по Индигирке, а затем, перевалив через хребет Тас-Кыстабыт, попал на один из истоков Колымы — речку Аян-Юрях. Экспедиция собрала ценный научный материал. Прежде всего С. В. Обручевым был открыт протяженный горный хребет, почти параллельный Верхоянскому, который пересекает Северо-Восток от Северного Ледовитого океана до Тихого. Раньше Верхоянский, Колымский и Анадырский хребты изображали в виде получаши. С. В. Обручев показал, что и реки и хребты расположены иначе: после Верхоянского хребта следует Оймяконское плоскогорье, а затем — уже открытый им хребет, состоящий из многих цепей. Он тянется далеко на север, до хребта Полоусного. Это открытие имело большое значение и коренным образом изменило существовавшие до того представления о горных хребтах Северо-Востока. Новый хребет С. В. Обручев назвал именем Черского.
Третья экспедиция С. В. Обручева (1932–1934 гг.) вела работы на Чукотке и в низовье Колымы. Он исследовал ряд районов края, а также крупные правые притоки Колымы: Большой и Малый Анюй.
С. В. Обручев много сделал для познания геологии Северо-Востока. Помимо открытых им горных хребтов, он описал и древние платформы (кристаллические массивы), которые огибаются мощными складчатыми дугами, некоторые массивы гранитоидов. Огромный труд ученого по Северо-Востоку не потерял своего значения и ныне.
В 1928 г. в районы Северо-Востока была направлена Первая колымская экспедиция. Возглавлял ее геолог Ю. А. Билибин, впоследствии член-корреспондент АН СССР, а его заместителем был известный исследователь Северо-Востока В. А. Цареградский. Эта экспедиция не только обследовала обширную территорию бассейна Колымы, но и выявила руды и металлы. По существу, с экспедиции Билибина началось систематическое изучение Северо-Востока. Были обнаружены признаки золота на правобережье Колымы — от реки Буюнды до Теньки.
Попытка найти золото на Северо-Востоке была предпринята еще в 1914 г. группой старателей и охотников. А еще раньше золото было выявлено у Анадырского залива (впрочем, непромышленного значения). Признаки золотоносности отмечал и С. В. Обручев в 1926 г. в бассейне Индигирки. За несколько лет до начала работ экспедиции Ю. А. Билибина предпринимались энергичные меры для поисков золота в верховье Колымы. Однако детальное изучение металлоносности этого района принадлежит именно экспедиции Ю. А. Билибина 1928–1929 гг. Одна из книг Юрия Александровича, написанная главным образом по материалам Северо-Востока, — «Основы геологии россыпей» — является классическим трудом в области россыпных месторождений. Именем Билибина назван один из вулканов Севера, поселок городского типа на Чукотском полуострове.
В 1930–1931 гг. в бассейне верхнего и среднего течения Колымы, а также на побережье Охотского моря вела работы Вторая комплексная экспедиция. Ею руководил В. А. Цареградский. А в 1933–1935 гг. он возглавил и третью экспедицию. Участники этих экспедиций открыли промышленные россыпи некоторых металлов и залежи каменного угля. Много труда в познание и развитие этого края вложили и другие исследователи.
Известный советский геолог Евгений Трофимович Шаталов был одним из первооткрывателей цветных металлов Северо-Востока. Еще в 1931–1932 гг. он обнаружил золотоносные площади по левобережью Колымы, а позднее — по правобережью Индигирки. Находясь многие годы на посту главного геолога Геологоразведочного управления «Дальстрой», Е. Т. Шаталов был активным организатором геологоразведочных работ.
С 1931 г. на Северо-Востоке трудится Борис Леонидович Флеров. В начале 40-х годов он открыл несколько месторождений олова. Б. Л. Флеров хорошо известен своими трудами, в которых дается глубокий анализ связи оловоносности с магматическими породами.
В 1931 г. начал свою работу в Колымской поисковой экспедиции Алексей Петрович Васьковский. На протяжении многих лет он изучал горные хребты Северо-Востока, современное оледенение, металлоносность магматических пород, молодые вулканы.
В Колымской поисковой экспедиции участвовал и Борис Иванович Вронский. Он открыл одно из угольных месторождений, сыгравшего большую роль в топливном балансе Северо-Востока.
Значительный вклад в познание края внес академик Николай Алексеевич Шило. Особое внимание он обращал на образование полезных ископаемых, в том числе россыпных месторождений металлов. Н. А. Шило организовал и долгие годы возглавлял Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт, ныне он председатель ДВНЦ АН СССР.
К числу видных исследователей Северо-Востока принадлежит Борис Никонович Ерофеев. На Чукотке — одном из труднейших для освоения районов — под его непосредственным руководством были обнаружены россыпные и коренные месторождения олова. В дальнейшем Б. Н. Ерофеев работал главным геологом Геологоразведочного управления «Дальстрой».
Дайки, широко известные на Северо-Востоке, впервые детально были изучены Файвелем Рахильевичем Апельциным. Выяснилось, что малые интрузии имеют большое значение в отношении рудоносности, в том числе и на золото. Ф. Р. Апельцин дает не только всестороннее описание этих образований, но и приводит данные о связи их с другими магматическими породами.
Хорошо известны научные работы по Северо-Востоку Ивана Яковлевича Некрасова. В них автор дает характеристику многим магматическим породам и их рудоносности. И. Я. Некрасов обосновал теоретически и подтвердил экспериментально, что олово и золото не являются антиподами (как предполагалось ранее) и совместное нахождение их вполне возможно.
Много статей и книг по Северо-Востоку написал Евгений Константинович Устиев. В области геологии он создал важное научное направление — вулкано-плутонические формации. Оно позволяет четко разбираться в разноглубинном магматизме. Е. К. Устиев уделял серьезное внимание и молодому вулканизму Северо-Востока.
Незаурядными организаторскими способностями обладал и участник Первой геологической экспедиции на Колыме (1928 г.) Сергей Дмитриевич Раковский. Всю свою жизнь он отдал Северо-Востоку. Раковский вел геологические исследования на Колыме, Индигирке, Яне. На его счету много открытых месторождений. Его именем названы улицы в городе Сусумане, поселках Усть-Нера и Батагай.
Заметный вклад в освоение и развитие Северо-Востока внесли Ю. Н. Трушков, С. В. Левченко, Н. П. Аникеев, П. Н. Скорняков, А. X. Алискеров, Л. А. Снятков, И. Н. Зубрев и др.