В 1900 году И.П. Толмачев женился на Е.А. Карпинской, старшей дочери академика А.П. Карпинского, и стал близок к семье знаменитого геолога – будущего президента АН СССР. Через год в семье Толмачевых родился сын Павел, а в 1903 году – Александр. Семья, однако, не сложилась, и вскоре супруги разошлись. Несмотря на разрыв с семьей Карпинских, добрые отношения между бывшим зятем и академиком не изменились. А.П. Карпинский часто отмечал в своих трудах заслуги и достижения Толмачева. Последний, в свою очередь, узнав о кончине Карпинского в 1937 году, опубликовал в американском журнале пространный некролог.
Одновременно с основными обязанностями хранителя музея И.П. Толмачев почти ежегодно находился на полевых геологических работах в районах Сибири, Дальнего Востока и Туркестана: Енисей, Уссури, Кузнецкий Ала-Тау, Северо-Восточная Сибирь, Чукотка, Забайкалье, Туруханский край, Западная Сибирь, Томская губерния, Северная и Центральная Сибирь, Колыма, Лена, Минусинская долина, Иссык-Куль и др. места. Он стал признанным знатоком Сибири и в этом качестве в 1903 году предстал перед участниками Всемирного геологического конгресса в Вене.
Непрерывно идут научные публикации Толмачева. Он сотрудничает с редакциями энциклопедий Ефрона и Брокгауза, многотомника «Россия» В.П. Семенова-Тян-Шанского – полного географического описания Отечества – и с др. издательствами. В шестнадцатом томе «России» («Западная Сибирь», 1907 г.) основной раздел книги «Природа» написан И.П. Толмачевым с приложением разнообразных фотографий, выполненных самим автором. В тексте неоднократно упоминается наш земляк И.Я. Словцов, нередки ссылки на его труды. Всю жизнь Толмачев увлекался фотографией, считал ее незаменимым помощником геолога в полевых условиях, оставил для истории множество уникальных фотодокументов. Шестнадцатый том «России» – лучший памятник выдающемуся геологу и путешественнику.
СУДЬБА ЭМИГРАНТА
В 1914 году в начале первой мировой войны И.П. Толмачев принимает участие в работе Общества Красного Креста, отложив на несколько лет свои научные изыскания. Восторженно приветствует февральскую революцию, но к октябрьскому перевороту отнесся крайне отрицательно, что не прошло незамеченным новыми властями. В конце 1917 года он, экономический консультант, выезжает из Петрограда в Омск для организации работы пищеперерабатывающего завода, призванного оказать содействие голодающей столице. Здесь же он принимает назначение на должность профессора геологии и минералогии в Омском сельскохозяйственном институте, организует экспедицию в низовья р. Оби.
В 1920 году И.П.Толмачев оказывается в Иркутске, Кяхте и, наконец, во Владивостоке. В течение двух лет он выполняет обязанности профессора геологии и палеонтологии, декана политехнического института, налаживает связь с Дальневосточным отделением Геолкома. Отсутствие финансирования научно-исследовательских работ, приближение фронта к Владивостоку вынудили ученого вести переговоры о переезде в США на должность, достойную его квалификации. В сентябре 1922 года этот план осуществился, и Толмачев стал куратором Музея Карнеги в г. Питтсбурге. На этой должности он работал до выхода на пенсию в 1945 году в течение двадцати трех лет, так ни разу не побывав на родине. В пенсионном возрасте он принял временное исполнение обязанностей приезжающего профессора палеонтологии в Техасском технологическом колледже в г. Лэббоке и в университете им. Рутгерса в Нью-Брунсвике, оставив о себе память как о весьма оригинальном лекторе.
Скончался П.П. Толмачев в январе 1950 года у себя дома на ферме Зосенти близ Чезвика в штате Пенсильвания в возрасте 78 лет. В России геологическая научная общественность на кончину ученого не откликнулась. Только в американском журнале геологического общества друзья и признательные коллеги не забыли замечательного ученого и поместили обширную биографическую статью с портретом и наиболее полным списком его научных трудов.
По свидетельству современников, И.П. Толмачев отличался хорошим здоровьем, величайшей скромностью в общении с окружающими людьми, был среднего роста, строен, легко переносил экспедиционные лишения. Крайне пунктуальный, со строжайшей дисциплиной ума и тела, он любое дело доводил до конца и не успокаивался до тех пор, пока не добивался совершенного исполнения задуманного. Так, в Хатангской экспедиции, благодаря тщательной предусмотрительности его руководителя, в течение всего времени путешествия, а это почти год, и несмотря на морозы, доходившие до 58 градусов по Цельсию, не было ни одного случая заболеваний. Походная аптека использовалась только для лечения местных жителей.