В статье «Геологическое строение и петрографический состав Ловозерских тундр» (1938) Н.А. Елисеев в соавторстве с И.В. Зеленковым, Н.К. Нефедовым, А.С. Сахаровым, В.А. Унксовым отмечает, что структурно-геологические исследования плутона проводились в 1935-1937 гг. сотрудниками С.-З. отделения Союзредметразведки под руководством старшего геолога ЦНИГРИ Н.А. Елисеева при консультации профессора А.А. Полканова. Летом 1937 г. была закончена геологическая съемка Ловозерских тундр в м-бе 1:25000. Исследованиями 1935-37 гг. были выявлены колоссальные запасы редких металлов – Nb, Ta, REE, Sr, Ti, заключённые в лопаритоносных щелочных породах Ловозёрского плутона.
Было установлено, что Ловозерский плутон состоит из нескольких комплексов щелочных пород, преимущественно нефелиновых сиенитов. Замечательной особенностью Ловозёрского плутона является первичная расслоенность, выраженная в многократном чередовании прослоев фойяитов, луявритов, уртитов, ювитов и малиньитов. Структурный анализ плутона привел Н.А. Елисеева к выводам о пассивности рамы и слабой механической активности щелочной магмы во время ее внедрения, о гипабиссальном характере плутона, о приуроченности лопаритовой минерализации к определенным типам первично расслоенных щелочных пород. Детальнейшее петрографическое изучение Ловозерского плутона позволило Н.А. наметить естественные ряды щелочных горных пород, отражающих характер дифференциации в магматическом очаге и в магматической камере.
В Ловозёрском плутоне Н.А. Елисеев впервые детально описал ксенолиты палеозойских пород и инициировал диагностику флористических остатков известным палеоботаником А.Н. Криштофовичем в породах кровли плутона, обнажённых на горе Флора. В результате был установлен девонский возраст фауноносных пород кровли Ловозёрского плутона.