Nas Escolas de Minas de Frieburg, Saxônia, Alemanha também se graduou por volta de 1859 e ali desenvolveu várias pesquisas científicas e geológicas. Quando retornou aos Estados Unidos, iniciou uma pesquisa no Oregon, relacionando as minas de prata daquela localidade. Após dois anos, chegou com a mesma pesquisa em Apache County, no Arizona.
Passou a prestar consultoria geológica para o governo do Japão, tendo feito excursões à Ásia entre 1861 e 1865. Ali, encontrou o Deserto de Gobi e fez amplo estudo entre 1864 e 1865.
Depois da Guerra Civil, passou a lecionar mineração na Mining da Harvard University, enquanto pesquisava no Superior Lake
Em 1869, juntou-se a Eliza Frances Shepard e seguiu para Newport, Rhode Island.
Foi diretor do U.S. Geological Survey em Vernon House, Mary Street. Na América do Norte, participou de muitas pesquisas e expedições, bem como na Ásia Central.
Morreu em Newport, Rhode Island, tendo uma ampla obra reconhecida em âmbito internacional.