第一階段：深海沉積（約2.7億年前 - 二疊紀）
古特提斯洋的淺海環境： 在距今約2.7億年前的二疊紀早期，現今的云貴高原地區還是一片廣闊、溫暖的淺海，屬于古特提斯洋的一部分。
碳酸鹽巖沉積：- 溫暖清澈的海水是海洋生物（如珊瑚、海綿、腕足類、有孔蟲、海百合、藻類等）繁盛的理想環境。
- 這些生物死亡后，它們的鈣質骨骼和殼體以及海水中的碳酸鈣沉淀物，在海底一層一層地堆積起來。
- 經過漫長的地質年代（數百萬年），這些沉積物在巨大的壓力和溫度下，逐漸被壓實、膠結、結晶，形成了厚達數百米甚至上千米的純凈且質地均勻的石灰巖層（主要屬于下二疊統棲霞組和茅口組）。這是形成石林最核心的物質基礎。
第二階段：構造抬升與成陸（約2.5億年前 - 二疊紀末至新生代）
板塊運動與海退： 大約在二疊紀末期（約2.5億年前），由于劇烈的板塊構造運動（古特提斯洋的閉合、印度板塊與歐亞板塊碰撞的前奏），該地區開始發生
區域性抬升，海水逐漸退去。
陸地暴露： 曾經的海底變成了陸地。抬升過程并非一蹴而就，而是經歷了多次間歇性的抬升和相對穩定期。
地層褶皺與斷裂： 在抬升過程中，強大的構造應力使得原本水平或近水平的石灰巖地層發生
褶皺和斷裂，產生了大量的
節理（裂隙）。這些垂直或近垂直的節理系統（如“X”型共軛節理）為后期水流的溶蝕作用提供了優先通道和邊界，是石柱形態發育的關鍵控制因素。
第三階段：喀斯特化作用（主要從新生代開始，持續至今）
這是形成今日石林奇觀最直接和活躍的階段，核心過程是水對可溶性巖石（石灰巖）的溶蝕和侵蝕。
地表水與地下水的溶蝕：- 雨水酸化： 大氣降水（雨水）在降落過程中溶解了空氣中的二氧化碳（CO?），形成弱碳酸（H?CO?）。當雨水滲入土壤層時，會進一步溶解土壤中的二氧化碳和有機酸，酸性增強。
- 化學溶蝕： 這種弱酸性的水沿著石灰巖地表的裂隙向下滲透，與石灰巖的主要成分碳酸鈣（CaCO?）發生化學反應（CaCO? + CO? + H?O → Ca2? + 2HCO??），將固態的碳酸鈣溶解成可溶的碳酸氫鈣離子隨水流走。這個過程稱為溶蝕作用。
石芽與石柱的形成：- 初期 - 石芽： 溶蝕作用首先沿著巖石表面的溝槽和微裂隙進行，形成尖銳或渾圓的凸起，稱為石芽。
- 深化 - 溶溝與石柱： 隨著溶蝕作用的持續和深化，沿著密集的垂直節理向下切割，溶溝不斷加深、加寬、延長。同時，巖石的頂部和側面也在遭受溶蝕和侵蝕（物理沖刷、風化剝落）。未被溶蝕掉的部分逐漸被“切割”分離出來，形成高聳、尖銳、形態各異的石柱。密集的石柱群就構成了石林。
- 形態控制： 石柱的具體形態（如劍狀、蘑菇狀、塔狀等）受到原始節理密度、方向、巖石成分的均勻性、水流路徑、生物作用（如植物根系加速巖石崩解）以及后期風化等多種因素的綜合影響。
地下喀斯特發育： 在溶蝕地表石林的同時，大量的水也沿著更深的節理和裂隙滲入地下，溶蝕擴大形成
地下溶洞系統（如石林附近著名的芝云洞、奇風洞等）。洞內發育有石鐘乳、石筍、石柱等地貌。地表石林和地下溶洞是喀斯特作用在垂直空間上的一體兩面。
多期次喀斯特作用： 該地區的抬升是間歇性的。在相對穩定的時期，喀斯特作用塑造出該海拔高度的石林地貌。當新的抬升發生，侵蝕基準面下降，新的節理系統可能被激活或形成，水流在新的高度開始新一輪的溶蝕，可能形成不同高度或形態的石林景觀疊加。這也是石林地區地貌復雜多樣的原因之一。
第四階段：持續演化與保存（現代）
- 持續作用： 喀斯特作用仍在進行中。雨水、地表徑流、地下水繼續對石柱進行溶蝕、侵蝕和改造，只是速度非常緩慢。
- 保存條件： 石林能如此壯觀地保存下來，還得益于：
- 石灰巖層巨厚、質地相對純凈。
- 區域構造抬升強烈，使石林高懸于地表，避免了被后期沉積物覆蓋。
- 氣候條件適宜（溫暖濕潤，降水充沛），為喀斯特作用提供了持續動力。
- 相對較少的強烈物理剝蝕（如冰川、大規模山洪）。
總結來說，石林的形成是“滄海桑田”的完美詮釋：
海洋奠基： 在古海洋中沉積了巨厚的純凈石灰巖。
構造塑形： 板塊運動使海床抬升成陸，并產生密集的垂直節理系統。
水之雕琢： 在大氣降水和地下水持續數千萬年的化學溶蝕（為主）和物理侵蝕作用下，沿著節理裂隙深切，最終雕琢出千姿百態的石柱森林。
時間沉淀： 整個過程跨越了漫長的地質年代（主要從2.7億年前開始，石林主體形態形成于數百萬年前至今），平均每厘米石柱高度的溶蝕需要約340年！
因此，今日我們看到的石林，是地球內力（構造抬升）與外力（水蝕作用）在漫長地質歷史中協同作用、精雕細刻的杰作，是記錄地球演變的天然地質博物館。
