W latach 1957–1962 kartował osady mezozoiku na całym obszarze Kujaw i rozpoczął kontynuowane do połowy lat 1990. prace w zakresie projektowania geologicznego, nadzoru i opracowywania badań geologiczno-wiertniczych i geofizycznych, mających na celu rozpoznanie wgłębnej budowy geologicznej Niżu Polskiego w aspekcie ogólno-geologicznym i złożowym.
Zainteresowania naukowe Głównym kierunkiem działalności naukowej prof. Sylwestra Marka były badania stratygraficzne związane z prowadzonymi przez niego wierceniami kartującymi podłoże kenozoiku i z pracami geologicznymi na Kujawach. Dotyczyły one utworów cechsztynu, triasu górnego, jury dolnej, środkowej i górnej, a także kredy, w szczególności kredy dolnej. Rezultaty tych prac zostały częściowo opublikowane w artykułach dotyczących struktur solnych w strefie Izbica–Kłodawa–Ozorków (1957), Rogoźna i Ozorkowa (1957, 1961), Justynowa (1959) i Wojszyc (1961).