石林的“年龄”有多大？通过岩石测年揭开这片喀斯特景观的身世

岩石本身的形成年代和地貌景观（石柱群）的塑造年代。通过岩石测年技术，科学家们揭开了这片喀斯特奇观的身世之谜：

岩石的“诞生”：古老的海底沉积（约2.7亿年前）

• 岩石类型： 石林的岩石主体是石灰岩，属于碳酸盐岩。
• 形成环境： 这些石灰岩形成于大约2.7亿年前（二叠纪早期）的古特提斯洋温暖的浅海环境。
• 形成过程： 当时，海洋生物的遗骸（如珊瑚、有孔虫、腕足类、藻类等）以及海水中的碳酸钙沉淀物，在海底层层堆积、压实、胶结，经过漫长的地质作用，最终固结成坚硬的石灰岩层。
• 测年方法： 确定岩石本身的年龄主要依靠古生物化石鉴定和放射性同位素测年（如铀铅测年法测定石灰岩中某些特定矿物或夹层）。这些方法确认了构成石林的石灰岩主体形成于二叠纪。

地貌的“雕琢”：相对年轻的喀斯特杰作（主要始于约200-300万年前至今）

• 关键过程： 石林独特的高耸石柱景观，并非形成于石灰岩沉积时期，而是在石灰岩抬升出海面、暴露于大气环境之后，主要由雨水（含溶解的二氧化碳形成弱碳酸）的溶蚀作用塑造而成。这个过程称为喀斯特作用。
• 起始时间： 石灰岩大规模抬升并暴露于地表，开始接受喀斯特作用的时间，大约在新生代第三纪（约6500万年前开始），尤其是新近纪（约2300万年前开始） 以来，随着青藏高原的强烈隆升，云南高原也整体抬升，石林地区的石灰岩逐渐出露。
• 主要塑造期： 石林地貌（密集的石芽、石柱、石峰）的主要形成时期被认为是在第四纪（约260万年前至今）。
  • 古石林阶段： 更早期的喀斯特化可能形成了较原始的、被后期沉积物覆盖的古石林。
  • 现代石林阶段： 大约在200-300万年前（第四纪更新世早期），随着区域地壳的进一步抬升和气候条件的适宜（温暖湿润），覆盖在古石林上的沉积物被剥蚀，石灰岩再次暴露，强烈的溶蚀作用开始塑造我们今天看到的石柱群的主体形态。
  • 持续演化： 石林的塑造从未停止。雨水沿着岩石的垂直节理（裂缝）持续向下溶蚀、冲刷、切割，使沟槽加深、石柱变得更加高耸、分离。同时，生物作用（植物根系、地衣）、物理风化（冻融、温差）也参与其中。这个精雕细琢的过程一直持续到现在。
• 测年方法： 确定地貌形成年代相对复杂，常用方法包括：
  • 铀系测年法： 这是测定碳酸盐地貌（如洞穴沉积、钙华）年龄最有效的方法之一。通过测定覆盖在石林洼地底部、石柱基部或填充在溶沟中的钙华（泉华）或洞穴次生碳酸盐沉积物的年龄，可以确定地貌暴露和溶蚀作用发生的时间下限。例如，测定石柱底部被钙华胶结或覆盖的沉积物年龄，可以知道该石柱在某个时间点之前已经存在并开始接受沉积。应用铀系法测年，科学家在石林地区获得了大量集中在几十万年至几万年的数据，有力地证明了现代石林地貌在中、晚更新世（约几十万年前）以来经历了强烈的塑造，部分更古老的钙华也指示了更早期的喀斯特活动。
  • 古地磁测年： 测定石林洼地或溶蚀盆地中填充的湖泊或河流沉积物的古地磁极性，可以判断这些沉积物堆积的地质时代（如松山反极性世/布容正极性世界限，约78万年前），从而推断石林洼地在那个时代之前已经形成。
  • 热释光/光释光测年： 测定石林地貌中填充的风成或水成沉积物（如砂、粉砂） 最后一次接受阳光照射或加热的时间，可以确定沉积物堆积的年代，间接推断地貌形态形成的时间。
  • 地貌形态对比与区域地质历史： 结合区域地壳抬升速率、古气候变迁（特别是温暖湿润期更有利于溶蚀）等资料，综合分析地貌发育阶段。

总结石林的“年龄”：

• 岩石年龄（石灰岩）： 非常古老，约 2.7亿年（二叠纪）。
• 地貌年龄（石柱景观）：
  • 起始于石灰岩抬升暴露后（数千万年前），但主要形成期在第四纪（约260万年前至今）。
  • 现代我们所见的壮丽石柱群，其主体形态是在过去几十万年至几万年间（中、晚更新世） 由雨水溶蚀作用主导塑造完成的。
  • 石林是一个“活”的地貌，其塑造过程仍在持续进行中。

因此，当我们谈论石林的“年龄”时，最相关的答案是指其作为独特喀斯特景观的年龄——它是地质历史上相对“年轻”的杰作，主要形成于最近的几百万年，并在过去几十万年间达到了其最壮观的状态，且至今仍在不断变化。 岩石测年技术，特别是铀系法对钙华沉积物的测定，是揭开这片神奇石林“身世”的关键钥匙。