Раннепалеозойский этап щелочно-базитового магматизма Кузнецкого Алатау представлен Верхнепетропавловским интрузивным массивом габброидов, фельдшпатоидных пород (тералитов, основных фойдолитов, нефелиновых сиенитов) и кальциокарбонатитов. По изотопным Sm-Nd и Rb-Sr данным, его становление происходило в среднем кембрии 509 ± 10 млн лет назад. По уровню кремнекислотности, содержанию глинозема и щелочей силикатные магматические породы соответствуют производным KNa щелочно-основной формации. Для Са-карбонатитов характерен высокотемпературный (600—900°C) парагенезис апатита, клинопироксена, ферромонтичеллита, флогопита и магнетита, они обогащены P2O5 (до 6.4 мас. %), Sr (до ~ 3000—4500 г/т; Sr/Ba ~ 5—7), REE + Y (до ~ 800 г/т) и проявляют признаки ликвационного генезиса. Доминирующим магматическим источником (εNd(Т) = 5—7) послужила умеренно деплетированная мантия PREMA с возможной комбинацией вещества E-MORB и EM. Согласно изотопным данным ((87Sr/86Sr)Т ~ 0.7024—0.7065; δ18О ~ 6.3—15.5 ‰; δ13С –3.5…–2.0 ‰), фракционирование расплавов сопровождалось их коровой контаминацией. Редкоэлементный состав мафитов обнаруживает признаки участия в процессах магмогенерации вещества, подобного субстратам исходных магм базальтов СОХ, островных дуг и океанических островов, что может свидетельствовать о внедрении интрузии в геодинамической обстановке взаимодействия активной континентальной окраины с поднимающимся мантийным диапиром. По-видимому, по этой причине происходило смешение материала разнородных источников, включая компоненты PREMA, обогащенной надсубдукционной литосферной мантии EM и континентальной коры. Предполагается, что комплексы пород повышенной щелочности и карбонатитов западного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса имеют первичную плюмовую природу и входят в состав крупной магматической провинции раннего палеозоя.