W 1914 został profesorem geologii na uniwersytecie w Charkowie, a w 1934 uzyskał tam habilitację.
Badania naukowe Tematyka Podczas pobytu w Polsce większość jego badań dotyczyła paleozoiku Gór Świętokrzyskich, ze szczególnym uwzględnieniem dewonu. Podał poprawne rozpoziomowanie stratygraficzne dewonu środkowego regionu łysogórskiego. Badał także tektonikę Gór Świętokrzyskich. Opisał również wiele gatunków kopalnych zwierząt, na przykład:
Chonetes zeuschneri Sobolew, 1909 (ramienionóg dewoński, obecna nazwa Devonaria zeuschneri); Chonetes supragibbosa Sobolew, 1909 (ramienionóg dewoński, obecna nazwa Dagnachonetes supragibbosus); Dalmanella polonica Sobolew, 1909) (ramienionóg dewoński, obecna nazwa Levenea polonica); Poterioceras guerichi Sobolew, 1912 (głowonóg dewoński, obecna nazwa Gonatocyrtoceras guerichi).
Po przeprowadzce do Charkowa tematyka jego badań objęła bardzo różne zagadnienia, w tym poszukiwania ropy naftowej i gazu ziemnego czy masowe wymierania.