基山脉的岩石形成时代早于洛基山脉的隆升时间。最早的前寒武纪变质岩构成北美大陆的陆核。也有发现定年结果早于17亿年前的前寒武纪泥质板岩。古生代时期，北美大陆的西部属于浅海相沉积环境，沉积有数公里厚的灰岩和白云岩。古老的岩石通过约3亿年前的宾夕法尼亚纪造山运动形成洛基山脉南部，位于现今科罗拉多附近。此次造山运动形成了整个洛基山脉最原始的山脉部分，主要由前寒武纪变质岩挤压浅海相层状灰岩隆升形成。山脉经过晚古生代和早中生代的风化剥蚀，会形成大量沉积型矿床。大约3.5亿年前的密西西比纪，北美大陆西缘的地块开始