В 1922 году, на Кольский полуостров прибыл отряд Академии наук СССР под руководством академика Александра Ферсмана. Ученые уже в третий раз отправлялись на разведку. Начиная с 1920 года они изучали щелочной массив Хибинских тундр в поисках полезных ископаемых, прокладывали пути колонизации этих мест и уточняли карту, составленную по следам путешествия Вильгельма Рамзая (в 1887 году состоялась Большая Кольская экспедиция Финского общества исследователей фауны и флоры, впервые собравшая и систематизировавшая сведения не только о животном и растительном мире, но и о геологии внутренней части Русской Лапландии).

В начале лета 1920 года делегация ученых Академии наук побывала в Мурманской области для ознакомления с окрестностями озера Имандра и, как запомнили участники поездки, без всякого плана они отправились на прогулку к горе Малый Маннепахк. На вершине горы обнаружились удивительные, редкие минералы. В 1940 году Ферсман писал:

Вернувшись в Ленинград, Александр Евгеньевич организовал первую, сугубо разведочную экспедицию. В течение двух недель с конца августа по середину сентября отряд знакомился с климатическими условиями и особенностями перемещения по местности, а также с основными чертами минералогии массива. Тогда же стало понятно, что минеральный мир Хибин богат и многообразен, и одной поездки недостаточно. В следующем году учеными были найдены проявления интересных минералов, например, астрофиллита, апатита, лампрофиллита и сфена, обнаружен новый минерал, а главное – серьезно изучены процессы и закономерности минералообразования юго-западной части Хибин. В 1922 году Ферсман поставил перед собой новую практическую задачу: найти в центре Мурманской области богатства, которые помогут промышленному развитию Советского Союза.

Александр Евгеньевич писал в 1925 году:

В этом году к отряду Ферсмана присоединился Александр Лабунцов. Впоследствии именно этот ученый сыграл большую роль в открытии хибинского апатита. Основной задачей экспедиций было геохимическое обследование двух щелочных массивов – Хибинского и Ловозерского. Маршруты, пройденные геологами, охватили большой район от Имандры до Ловозера. Полевые работы были ограничены климатическими условиями: начинались они с июля, а заканчивались в сентябре.

Основной базой отряда стала станция Имандра. Большую помощь ученым оказали местные саамы, в особенности семья Петра Кобелева. Его сын Алексей всю вторую половину экспедиции помогал при перевозке грузов на оленях, ловил рыбу и помогал по хозяйству. Разбившись на партии в два-четыре человека, отряд одновременно отрабатывал несколько маршрутов. Маршруты прокладывали по границе между лесной и тундровой зонами и в долинах рек, часто по самому берегу. Неглубокие горные реки подчас становились непреодолимы вброд, особенно ранним летом и после больших дождей. Существенно осложняли работу непредсказуемость погоды и, конечно, гнус:

Жилы, расположенные вблизи с главными лагерями, разрабатывали с помощью взрывов, но большинство образцов откалывали с помощью молотков. Правда, обычные молоточки с трудом справлялись с плотными хибинскими породами.

Образцы породы, собранные на маршруте, постепенно выносились через промежуточные лагеря к одной из шести горных баз, а затем отвозились на станцию Имандра – это составляло самую тяжелую часть работ.

Дополнительным препятствием стала необходимость рассчитывать только на свои силы при передвижении и транспортировке грузов:

Обширные задачи и тяжелые условия диктовали особый стиль работы:

Несмотря на ограничения и жесткую дисциплину участники экспедиции полностью разделяли настроения начальника отряда. Друг Ферсмана, минералог, заведующий минералогическим музеем Академии наук Владимир Крыжановский вспоминал:

Благодаря общему энтузиазму, четкому планированию и хорошей для Хибин погоде ученые смогли очень многое. Удалось изучить геологию обширного района Хибин и части Ловозерских тундр. Многие до сей поры безымянные реки и долины, вершины и перевалы получили названия, частично «сконструированные» Ферсманом на основе саамских слов. Например, из слова «поадз», означающего «северный олень», и традиционных «вум» («долина»), «чорр» («гора») и «йок» («река») получились Поачвумйок (Река оленьей долины) и Поачвумчорр (Гора возле оленьей долины), от «кулль» («рыба») – Куэльпорр (Рыбный отрог), а от «рисс» («березняк») – Рисйок (Березовая река). Зимой 1923 года описали и открыли новые минералы на основе сборов этой и предыдущей экспедиций. Геологи нанесли на карту территории, богатые эвдиалитом и пирротином, цирконом, нептунитом, сфеном и другими перспективными минералами. С помощью взрывов разработали два коренных выхода лампрофиллита, эвдиалита и других минералов, в Ловозерских тундрах выявили крупные пегматитовые скопления.

Крайне важным для науки и промышленности стала находка куска апатитовой руды между южными отрогами Кукисвумчорра и нескольких апатитовых жил в ущелье Гакмана. В начале 1920-х годов главными богатствами Хибин считались сосновый лес, эвдиалит и цирконы. Открытия 1922 года помогли сфокусировать внимание на апатите. Название этого минерала можно перевести с греческого как «обманщик»: формы, цвета, блеск апатита, меняющиеся в зависимости от условий образования, заставляли людей принимать его то за топаз, то за берилл, то за другой драгоценный камень.

Апатит содержит большое количество фосфора, причем в форме, доступной для усвоения растениями. Именно апатит является ценнейшим сырьем для производства удобрений. К началу XX века месторождения апатита были найдены и разрабатывались только в Норвегии и Канаде. Этого количества для мирового сельского хозяйства было совершенно недостаточно. Российские промышленники были вынуждены использовать более бедное сырье – осадочную породу под названием фосфорит. К 1922 году стало понятно, что находки апатита в Хибинах не единичны, и геологическое строение местности позволяет ожидать большого содержания здесь именно этого минерала. До находки крупных коренных выходов этого «камня плодородия», давшей старт бурному развитию промышленности и появлению в сердце Русской Лапландии городов, оставался всего год.