В бурные дни 1905 года «столбисты» — так называли молодых любителей скалолазанья, проводивших свой летний досуг на «столбах», водрузили на одной из вершин красный флаг. Он гордо реял по ветру, словно ободряя красноярцев. Тогда же в самых неприступных местах были выведены красной краской революционные лозунги. Жандармы долго бились, чтобы снять мятежный стяг и уничтожить крамольные надписи, но так и не смогли стереть все. На большой высоте Обручев и его ученики видели крупные красные буквы лозунга «Долой самод...».
Многие студенты, ездившие на «столбы», вспоминали годы спустя об этой летней работе под руководством Владимира Афанасьевича. В своих отзывах о нем все сходились: требователен, суров к лентяям, но бесконечно участлив и полон доброго внимания к тем, кто работает с увлечением.
Лето 1909 года принесло радость. Удалось вырваться из угнетающих тисков реакции, особенно заметной в университетском городе, на волю, в кочевую независимую жизнь. Осуществилась третья поездка в Джунгарию. С Обручевым поехал снова Михаил Антонович Усов, теперь уже окончивший институт и оставленный при геологической кафедре, будущий ученый. Сын Сергей, приехав домой на каникулы, — он уже обучался естественным наукам в Московском университете, — тоже захотел ехать с отцом, решив самостоятельно вести маршрутную съемку.
Очень расположенного к Обручеву консула Сокова в Чугучаке уже не нашли, он перевелся служить в Россию, но его преемник встретил экспедицию доброжелательно. Гайса и Абубекир радостно приветствовали старых друзей и оживленно стали готовиться к новой экспедиции, покупали лошадей, ишаков, заготовляли продукты.
На этот раз отряд по степи дошел до ручья Сары-Булак в западной части Барлыка. Здесь расстилались заросли камыша, подле них и поставили палатки. Невдалеке виднелся китайский пограничный пост, но когда Обручев заглянул туда, то оказалось, что бдительные стражи крепко спят. Только к вечеру они проснулись и пришли к путешественникам. Их угостили чаем и баурсаками, еще не успевшими зачерстветь. Эти шарики из теста, зажаренные в жире, были в большом ходу у путешественников — они годились вместо печенья к чаю, а иногда и вместо хлеба.
По долине Сары-Булака поднялись на перевал через Барлык и долго обследовали эти горы, то сходя в седловины, то обходя отдельные вершины, то взбираясь на них, затем спустились в долину реки Тасты, где Обручев нашел остатки морены древнего ледника. В пути он осматривал растительность и заметил, что ель в лесах Барлыка сплошь голубая, тяньшанская, а лиственницы, как на Тепке, Сауре, Уркашаре, нет совсем. В Джунгарии растет и голубая ель и лиственница — типичное дерево Алтая, но они не соседствуют, их владения отделяются друг от друга Тарбагатаем и Коджуром, где растет единичными купами, похожими на клумбы, только казацкий можжевельник.
В горах Кер-Тау между хребтами Барлык и Майли было много интересных наблюдений, в ущелье, по которому шли, видели множество обнажений, а на гребне — снеговые поля и каменные россыпи. Росли тут только лишайники и мхи. Огромный кар — углубление на высоте горного склона — хранил в своей глубине гряды щебня и пятна снега. Обручев решил, что здесь когда-то начинался большой ледник, простиравшийся до долины реки Чурчут.
По хребту Майли шли более западным путем, чем в первой экспедиции. Сначала пересекли район раздробленных в кашу горных пород и, выйдя в долину реки Суур, пересекли среднюю ступень хребта. Обручев понял, почему Майли издали казался ему совсем ровным: хребет состоял из трех ступеней, все они были тускло-желтого цвета и на большом расстоянии казались одним широким увалом.
Горы Майли были старательно изучены, и путешественники решили, что по составу горных пород они довольно однообразны. Следовало бы еще раз побывать на Джаире. Этот хребет гораздо интересней. Сначала поднялись на высшую ступень Джаира и шли по кочевой дороге, потом повернули вниз по реке Четь-Бегуты и выяснили, что Майли и Джаир разъединены большим разломом, по которому пролегает китайский тракт. Обручев и Усов все время делали самостоятельные экскурсии в сторону от главного пути.
После мелкосопочника и неглубоких, усыпанных щебнем котловин очутились в полосе настоящей пустыни и там увидели странный одиночный холм. Этот черный конус резко выделялся на ровной поверхности. Несколько дальше стоял второй такой же. Оказалось, что первый был сложен твердой кремнистой породой и казахи откалывают куски ее для огнив, почему холм и называется Чокмак-Тас. «Чокмак» по-казахски — «кремень». Второй холм был из черного змеевика. Обручев установил, что обе возвышенности — массивы ультраосновных пород и расположены на разломе, по которому из недр могли подниматься изверженные породы.
Из Джаира вышли по долине реки Дарбуты, теперь пересохшей, и направились по гладкой черной пустыне к горам Кара-Арат. Тут установили, что эти горы были когда-то соединены с южной ступенью Джаира, но река Дям размыла хребет, пробивая себе русло.