Следующий тип месторождений ювелирного хризолита связан с так называемыми щелочными ультраосновными интрузиями, иначе их называют карбонатитовыми по имени существенно карбонатной породы, широко распространенной в таких интрузиях. История открытия и изучения этих интрузий необычайно интересна. В Норвегии еще в конце прошлого века были открыты более или менее округлые в сечении тела в виде трубки, уходящие на глубину, сложенные в основном карбонатными породами. Норвежский исследователь У. Брёггер описал их как магматические образования, полагая, что существовал карбонатный расплав, который внедрился в виде жидкости в эти трубчатые образования, однако в то время появление карбонатных магматических расплавов казалось невозможным. Углекислота при высоких температурах очень летуча, и весь обычный опыт показывает, что расплавить, скажем, известняк или доломит невозможно; углекислота улетит, останется известь или магнезия. Поэтому большинство специалистов резко возражали Брёггеру, отказываясь от его представлений. Однако изучать, карбонатитовые тела оказалось совершенно необходимо. С ними, как выяснилось, связано огромное количество полезных ископаемых — и руды железа, и редкие элементы, и слюда, да и многое другое. Начались поиски «подходящих» представлений, и все исследователи в конце концов согласились, что карбонатиты являются результатом взаимодействия любых вмещающих пород и водных растворов, идущих с глубин (опять проблему, опустили в глубины и все всё поняли!).
В начале 60-х годов я работал на одном из карбонакислых массивов Карелии и совершенно не мог понять его строения. Одновременно здесь же работали еще несколько геологов. Во время одной из встреч я обратился к известной исследовательнице этих пород: «И все-таки, я не могу понять, что такое карбонатиты?» «Ну, что же здесь трудного, — ответила она, — просто высокотемпературные кальцитовые гидротермальные жилы». Конечно, такое решение просто, но поверить ему было очень трудно. Слишком резко отличались карбонатиты от жил по условиям залегания и по минеральному составу.
В 1966–1967 гг. неожиданно начал действовать считавшийся потухшим вулкан Олдоньи-Лянгаи в Танзании. В это время там работала группа советских геологов и геологи из США и Англии. Извержение это удалось хорошо изучить. Каково было удивление всех, когда увидели, что и пепел вулкана, и его лава почти целиком состояли из карбонатов — кальцита, соды и поташа.
В конце 60-х годов в Баку на Всесоюзном петрографическом совещании профессор В. И. Герасимовский, наблюдавший извержение Олдоньи-Лянгаи, рассказал о нем и продемонстрировал образцы карбонатной лавы и пепла. Но уверенность в невозможности существования карбонатных расплавов была так велика, что один из крупнейших наших исследователей выступил после него примерно с таким тезисом: «Здесь какое-то недоразумение; карбонатные расплавы теоретически совершенно невозможны».
Извержение Олдоньи-Лянгаи помогло решить основной вопрос генезиса карбонатитов. Оказывается, карбонатная магма существует, следовательно, Брёггер был прав: карбонатитовые массивы являются магматическими телами. Карбонатитовые интрузии сложены рядом весьма разнородных пород и собственно карбонатитов — карбонатных пород — и ультраосновных существенно оливиновых и пород, богатых щелочами. Сейчас можно предполагать, что при образовании этих массивов по каналу поднимались одновременно несколько несмешивающихся жидкостей, подобно тому как из нефтяных пластов по буровым скважинам одновременно поднимаются нефть и вода. Представляется несомненным, что карбонатитовая магма содержит много растворенных летучих веществ. В процессе остывания и кристаллизации расплавов эти летучие вещества выделяются из расплава и уже в новых условиях низких температур взаимодействуют с уже затвердевшими породами, изменяя и перекристаллизовывая их. Сейчас ученые спорят только о масштабах этого воздействия летучих.
В Советском Союзе усиленно изучают большое число таких ультраосновных — щелочных или попросту карбонатитовых — интрузий. Особенно широко распространены они на Кольском полуострове и на севере Сибири в пределах Красноярского края. Именно в Красноярском крае расположена относительно небольшая карбонатитовая интрузия «Кугда», где был встречен ювелирный хризолит. Для этой интрузии характерны округлые формы и большое разнообразие слагающих ее пород. На некотором удалении от главной трубки есть несколько мелких, тоже более или менее изометрических тел, отходящих от главного. Присутствие этих мелких тел можно рассматривать как одно из доказательств магматического генезиса всего массива Кугда.