В период самого глубокого погружения осадки архейской толщи находились при таких параметрах температур и давлений, когда наиболее легкоплавкие части горных пород уже могут расплавляться с образованием гранитной магмы. По-видимому, в некоторых слюдянских породах это и происходило. Возникшая гранитная магма частично затвердела в месте своего образования, создав гнейсовые толщи, а частично — внедрилась в вышележащие карбонатные породы, где и застыла, образовав жилы транита и пегматита. Карбонат является породой, исключительно бедной кремнеземом. Углекислый магний и углекислый кальций, слагающие карбонатные слои в условиях высоких температур, стремятся взаимодействовать с кремнеземом с образованием соответствующих силикатов. Это стремление настолько велико, что некоторые жилы гранита обедняются кремнеземом и вместо кварца и полевого шпата, нормально присутствующего в граните, кристаллизуются нефелин или даже гаюин.
Подъем Слюдянского района с огромных глубин, на которых шло изменение пород и внедрение гранитных жил, происходил, видимо, довольно медленно, но далеко не спокойно. Слои пород, слагающих район, претерпели многочисленные изгибы, растяжения и сжатия. При этом весьма сильно сказывалась пластичность пород. В условиях изгиба пород, что происходило при повышенных температурах и давлениях, мрамор оказался значительно более пластичным, чем гранитные жилы, поэтому гранитные жилы раскалывались на отдельные блоки и получали многочисленные трещины; мрамор же тек как пластичная масса, затекая в трещины между разорванными блоками гранита.
Следующий этап образования месторождения имеет место при еще более низких температурах, когда в толще мраморов циркулировали пропитывавшие их воды, температура которых в общем соответствовала температуре всей толщи. Гранит, слагающий жилы, неравновесен с вмещающим их доломитовым мрамором. Доломит — это двойная углекислая соль магния и кальция. В граните псе довольно обильны кремнезем, глинозем и, конечно, калий и натрий. При относительно высоких температурах, где устойчивы силикаты, а не карбонаты, такие минералы не могут находиться совместно. Происходит, как назвал Д. С. Коржинский, «биметасоматический» процесс. За счет окиси магния и кальция, доломитового мрамора и кремниевой кислоты гранита кристаллизуется диопсид — силикат кальция и магния, щелочи же и глинозем, освобождающиеся при этом из гранита, вместе о тем же магнием доломита обычно дают флогопит — главную достопримечательность Слюдянки. Слюда здесь добывалась многие годы, начиная с глубокой древности. Еще дальше от гранита располагается зона кальцитового мрамора — это тот доломит, который потерял магний, пошедший на образование флогопита.
В некоторых слоях Слюдянского района исследователи встречаются с полной неожиданностью. Вместо зоны слюды вокруг обрывков гранитных жил попадаются зоны густо-синего лазурита. Химически картина образования лазуритовой зоны очень близка к химической картине образования слюдяной зоны. Так же как и в слюде, в лазурите концентрируются глинозем, немного кремнезема и щелочи из гранита, т. е. все то, что не пошло на формирование диопсида в первой зоне, но вместе с этим здесь концентрируется и сера, причем, судя по всему, серы здесь довольно много. В ряде случаев сера не только связывается с кремнеземом и щелочами в лазурит, но и с железом. В случае слюды железо входит в состав слюды, а лазурит железа не содержит, и железо с серой дает свой золотистый минерал — пирит. Образуется тот совершенно замечательный по своей декоративности очень дорогой сорт лазурита, который носит название «звездного неба», где на фоне густо-синего лазуритового «ночного неба» блистают яркие золотистые кристаллики пирита — «звезды», рассыпанные по «небу».
Источник серы при образовании лазурита является еще одной геологической загадкой лазурита. Самое простое «упрятать» загадку в недра. Обычно геологи так и делают: серу принесли с собой из недр растворы, вызывавшие изменение гранита. Такое утверждение опровергнуть крайне трудно; ни состав растворов, ни их источник, ни пути, по которым они двигались, совершенно неизвестны, и здесь широкое поле для фантазирования. И в работах ряда исследователей, склонных к фантазии, растворы могут сделать буквально все — они всемогущи.
Нужны детальные и очень точные исследования, чтобы точно понять роль растворов и их возможности. Длительное изучение, проведенное на Слюдянском месторождении в последние годы В. Н. Матониным и М. А. Лицаревым — на Слюдянке и на Памире, показало, что появление лазурита за счет гранита приурочено только к некоторым строго определенным пластам; трудно сказать, один это пласт или несколько, но совершенно ясно, что всегда, когда гранит попадает в слой, где в другом месте идет образование лазурита, то и здесь вокруг него образуется лазурит, много или мало — это уже не так ясно, но он обязательно будет; в других же слоях, даже не очень далеких, этого минерала нет. И еще одно: в самом мраморе, в том слое, в котором образуется лазурит, встречается самородная сера в виде мелких желтых зернышек, сидящих в мелких пустотках. Кроме того, при расколе молотком этого мрамора очень сильно пахнет сероводородом. Очевидно, этот газ выполняет пустоты в кристаллах карбоната. Весьма интересно, что еще в 1891 г. норвежский геолог Брёггер указал на постоянную ассоциацию лазурита с серой и графитом, но исследователи Слюдянки не придавали этому значения.