母巖風化產物除少數殘余在原地並組成風化殼外，大部分都要被搬運走。由於風化產物的性質不同，搬運和沈積的方式也不同。壹種是碎屑物質的搬運和沈積，稱為物理搬運和沈積作用;另壹種是溶解物質的搬運和沈積，稱為化學和生物化學搬運和沈積作用。搬運沈積物的主要營力是水、重力流、風、冰和生物等。
壹、物理搬運和沈積作用
物理搬運和沈積作用包括牽引流的搬運與沈積作用、重力流的搬運與沈積作用、冰川的搬運與沈積作用。
(壹)牽引流的搬運與沈積作用
牽引流是使碎屑顆粒主要呈推移狀態搬運的流體，包括各種流水(河流、波浪、潮汐流、沿岸流、濱岸流)和風。
1.流水的搬運與沈積作用
(1)碎屑顆粒搬運與沈積的控制因素
在牽引流中，碎屑顆粒的搬運或沈積取決於有效重力、推力(牽引力)、上舉力和黏結力。①有效重力為顆粒重力減去浮力;②推力是水流流動加在顆粒上的平推力;③上舉力是由於碎屑顆粒上下方流水速度差異造成的壓力差，產生其方向是向上的力;④黏結力是顆粒表面的水膜造成的碎屑顆粒與水體之間的黏結力，或其他原因造成的黏結力。
在上述4種力中，上舉力和推力是促使顆粒運動的力，而有效重力和黏結力是阻止顆粒運動的阻力。如果前兩種力占優勢，則碎屑顆粒被搬運，否則碎屑顆粒沈積。
推力的大小取決於流體的流速和流量，流速越大，推力越大。流速的大小與水深有關。在水動力學上，壹般習慣用急流與緩流來描述流體的運動。度量急流與緩流的標準為弗勞德數 ，其中:v為平均流速，h為水深，g為重力加速度。當Fr＞1時，為急流;Fr＜1為緩流。
紊流的上舉力大於層流。紊流是流線紊亂的流動，而層流是流線彼此平行的流動(圖10－1)。度量紊流與緩流的標準為雷諾數(Re)。雷諾數為慣性力(v2d2ρ)與(vdμ)之比，即Re=v2d2ρ/vdμ，其中:v為水的流速，d為顆粒直徑，ρ為水的密度，μ為水的黏度。在管道流中，當Re＞2000時，流體為紊流;當Re＜2000時，流體為層流。紊流的搬運能力大於層流。
圖10－1 層流與紊流的流動特征
圖10－2 河流中的紊流與層流底層(流線長度代表流速大小)(Rubey，1938)
(2)碎屑顆粒的搬運方式
在牽引流中碎屑顆粒的搬運方式主要為推移搬運和懸浮搬運。推移搬運包括滾動搬運和跳躍式搬運。較粗的碎屑顆粒(礫、砂和粉砂)大都沿流水的底部呈滾動或跳躍式搬運(圖10－3)。較細的顆粒在水流中常呈懸浮式搬運。當水流的動力不足以克服碎屑顆粒的重力時，處於搬運狀態的碎屑物質就會沈積下來。碎屑物質在流水中的搬運和沈積取決於流速與顆粒大小之間的關系。
尤爾斯特隆(1936)在水深1m的平坦床沙上進行的石英顆粒粒徑與水流速度關系的實驗表明(圖10－4):
1)顆粒開始搬運的水流速度大於繼續搬運的流速，這是因為啟動流速不僅要克服顆粒本身的重力，還要克服顆粒之間的吸附力;
圖10－3 碎屑顆粒在流水中的搬運方式
2)0.05～2mm的顆粒所需的啟動流速最小，並且與沈積流速之間的差值也不大。因此，該粒級的顆粒在流水中既容易搬運，也容易沈積，表現為跳躍式搬運;
3)粒徑大於2mm的顆粒的啟動流速與沈積臨界流速相差很小，即流速稍有變化就可改變其搬運或沈積狀態，故在自然界大於2mm的顆粒難以長距離搬運，往往呈滾動式搬運;
4)小於0.05mm的顆粒的啟動流速與沈積臨界速度相差很大，即流速有較大變化，顆粒仍可攜行，故小於0.06mm的顆粒壹經搬運，即可長期懸浮而不易沈積。
圖10－4 碎屑物質在流水中的侵蝕、搬運、沈積與流速的關系(Hjulstrom，1936)
滾動式搬運常見於河床底部的層流層中。由於層流的搬運能力相對弱，當推力和上舉力低於有效重力時，礫石或粗砂就沈積下來。
跳躍式搬運見於水流強度大的層流或紊流中，當推力和上舉力低於有效重力時，砂與粗粉砂沈積下來。
懸浮式搬運見於急流和紊流中，當流速降低或上舉力小於有效重力時，懸浮於流水中細粉砂、泥質和片狀礦物沈積下來。
(3)不同粒度碎屑顆粒的混積現象
沈積下來的沈積物的粒度有時相差較大，Walker(1975)的實驗解釋了壹定流動強度的流水所能滾動和懸浮的最大粒徑的關系(圖10－5):
1)流動強度為P時，它所能滾動的礫石的最大粒徑為8cm，同時能懸浮的最大粒徑為2.2cm;
2)當流動強度小於P時，可以使粒徑為8cm和粒徑為2.2cm的礫石同時沈積，因而可以形成雙眾數的礫巖;
3)當流動強度在P附近反復變動時，就可以形成砂質沈積與礫石質沈積的互層，其平均粒徑為2.2cm和8cm;
4)如果流動強度急劇減小，則可能形成分選極差的多眾數礫、砂、粉砂和泥的混合沈積物。
5)沈積粒徑1mm的砂所需的流動強度要比沈積粒徑7cm的礫石小得多。因此，在平均粒徑為7cm的礫石中充填的1mm的粒徑的砂不可能是同時沈積的，後者可能是水流強度減小後滲濾到礫石中去的，例如沖積扇篩積物中的充填物就是這樣形成的。
(4)沈積物底形
當流體(流水和風)流過(或吹過)非黏性沈積物的表面並且其強度可以搬運其中壹些顆粒時，便會在非黏性沈積物表面形成起伏不平的幾何形態特征，這種幾何形態稱為沈積物底形(何起祥，1978)。
圖10－5 隨流動強度變化，流水所能懸浮和滾動的最大顆粒直徑(Walker，1975)
沈積物底形壹般包括下平底、波紋、沙丘、上平底和逆向沙丘。①下平底是水流速度很小，無力搬運沈積物時的平坦底形。②隨著水流強度的增加，沈積物開始運動，並形成小規模的波狀起伏，稱為波紋，其波長小於30cm。③當水流強度繼續增加，波紋的脊線由直線狀逐漸變為波狀、新月形，當波長大於60cm時，稱為沙丘。④當水流強度再增加，Fr=1時所有底形均被削平，在水底形成毫米級至厘米級的連續移動的“流沙層”，這種底形稱為上平底。⑤當水流強度繼續增加，Fr＞1時，則出現了逆向沙丘。
逆向沙丘的主要特征是:
1)逆向沙丘的表面形態與水面形態壹致，即二者為同位相;
2)逆向沙丘的遷移方向與水流方向相反，即下遊侵蝕，溯源堆積。
控制底形發育狀況的主要因素是水流速度和沈積物的粒度(圖10－6)。對於粒度壹定(例如0.2～0.3mm)的沈積物來說，隨著水流速度增加，將依次出現下平底、波紋、沙丘、上平底和逆向沙丘(圖10－5)。水槽實驗表明:
圖10－6 底形發育狀況與水流速度和沈積物粒度之間的關系(據Southard，1973)
1)粒徑小於0.1mm的沙，隨流速增加出現的底形依次為:無運動→波紋→上平底→逆向沙丘;
2)粒徑為0.2～0.6mm的沙，隨流速增加出現的底形依次為:無運動→波紋→沙丘→上平底→逆向沙丘;
3)粒徑為0.6～2mm的沙，隨流速增加出現的底形依次為:無運動→下平底→波紋→沙丘→上平底→逆向沙丘;
4)粒徑為0.5～0.6mm區間關系復雜，表現為波紋區與下平底區指狀交叉，出現無運動→波紋→下平底→沙丘→上平底→逆向沙丘。
(5)碎屑物質在流水搬運過程中的變化
碎屑物質在長距離的搬運過程中，由於顆粒之間的碰撞和摩擦，流水對碎屑物質的分選作用以及持續進行的化學分解和機械破碎，導致碎屑物質的礦物成分、粒度、分選和顆粒形狀都發生了顯著的變化。
◎礦物成分:由於搬運過程中的化學分解、破碎和磨蝕作用，隨著搬運距離的加長，不穩定組分如長石、鐵鎂礦物等就會逐漸減少，而穩定組分如石英等就會相對增加。
◎粒度和分選:隨著搬運距離的增加，碎屑顆粒逐漸變小，並且顆粒的大小趨於壹致，即分選程度增加。
◎顆粒形狀:隨搬運距離增加，顆粒的磨圓程度與接近於球形的程度，壹般會越來越高。碎屑的球度受礦物的結晶習性影響較大，片狀礦物即使搬運很遠，也不能具有高的球度;而等軸粒狀礦物即使搬運很近，也會表現出較高的球度。
2.風的搬運與沈積作用
風也屬於牽引流。空氣的密度遠小於流水，水的密度為1g/cm3，空氣在15℃時的密度為0.00122g/cm3，二者比為1∶800。因此，風的搬運能力遠遠小於流水，風所搬運的顆粒主要是粉砂和黏土。由於黏土可在大氣中長期懸浮，故風搬運的沈積物主要是粉砂和壹部分極細砂，只有狂風時才能搬運礫石。風所搬運的碎屑物質主要為來自古代河流的沖積物、現代河流沖積物、湖積物和基巖風化的殘積－坡積物。
(1)碎屑顆粒搬運與沈積的控制因素
懸移質泥沙從原地以懸浮狀態被風輸移較大的距離，當風速減弱到其移動向上分速度小於顆粒的沈降速度時，便會在廣大地面上較均勻地沈積下來。
貼近地面的推移質因地面各種形式的障礙或因地表性質的差異而發生堆積，推移質從吹蝕到堆積的搬運距離常常是有限的。各種障礙物(包括地形起伏)均會使氣流受阻，形成渦旋。渦旋的出現增大了阻力，使氣流的攜沙能力急劇降低，甚至完全喪失，結果風沙在障礙物附近大量堆積，形成沙堆。地表性質的變化也會導致風沙堆積，如堅硬地面有利於躍移質的彈跳躍起，松軟的沙土地面卻易發生堆積。
(2)搬運方式
風的搬運作用是指風所攜帶各種不同粒徑的泥沙顆粒被輸移的過程。風的搬運形式有躍移、懸移和蠕動3種基本形式。
◎躍移:是指沙粒由風力上揚作用而脫離地表後，在氣流中取得動量加速前移。由於空氣密度比沙粒密度小得多(約1∶2000)，沙粒所受阻力較小，所以在落到地面時仍有相當動量，或反彈躍起，或沖擊其他顆粒躍起，使風沙運動很快達到很大強度。以0.10～0.15mm的沙粒最易以躍移方式運動。
◎懸移:是粒度小於0.1mm的泥沙顆粒由於其沈降速度通常小於吹蝕風的移動向上分速度，壹旦被躍移顆粒逐出地面便以懸移方式運動，其運動性質完全取決於上空氣流結構。
◎蠕動:較大的顆粒因風壓或躍移顆粒的沖擊作用使之沿地面滾動或滑動，稱為蠕動。其移動速度很低，平均只有1～2cm/s，而躍移顆粒平均速度每秒可達數百厘米。凡在0.5～1.0mm間的粗砂壹般均以蠕動方式運動，蠕動量約占全部輸沙量的1/4左右。在風力輸移泥沙的各種運動形式中，以躍移為最重要，它是輸移沙量的主體。
(3)沈積作用
沈積作用是指由於風力減弱或地面障礙，攜沙氣流中的泥沙發生沈落和堆積的過程。懸移質泥沙從原地以懸浮狀態被風輸移較大的距離，當風速減弱到其移動向上分速小於顆粒的沈速時，便會在廣大地面上較均勻地沈積下來。貼近地面的推移質因地面各種形式的障礙或因地表性質的差異而發生堆積，推移質從吹蝕到堆積的搬運距離常常是有限的。各種障礙物(包括地形起伏)均會使氣流受阻，形成渦旋。渦旋的出現增大了阻力，使氣流的攜沙能力急劇降低，甚至完全喪失，結果風沙在障礙物附近大量堆積，形成沙堆。沙堆形成後就起障礙作用，可逐步加大、增高而發展成沙丘(圖10－7)。
(4)沈積物特征
經風力搬運、堆積的物質，稱為風成沙。它具有與湖成沙、河成沙和海成沙不同的特點:
1)風成沙的粒度均壹、分選最好，最大粒徑壹般在1mm以下，小於0.06mm的沙粒含量甚少，分選系數多在1.1～1.4之間。
圖10－7 風成沙丘的形成(Bagnold，1941)
2)磨圓度較高。據中國各沙漠統計，沙粒磨圓度指數平均為39.99，而非風成沙為29.31。較大顆粒表面在鏡下顯出不光滑，有麻點和碟形凹坑，具溶蝕痕跡和SiO2澱積物。對於小於0.1mm顆粒，這些現象不明顯。
3)風成沙的礦物組成以石英為主，有少量長石和各種重礦物(角閃石、綠簾石等，壹般有16～22種之多)，容易磨損的礦物極少，如易碎的雲母在風成沙中很少見到。風對地表形態的塑造過程表現為風對地表物質的風蝕、搬運和堆積過程，分布範圍很廣，幹旱區、半濕潤區乃至濕潤區均有分布。幹旱區由於具有幹燥多風、地表植被稀疏甚至完全裸露等自然特征，因而那裏的風力作用很強，成為荒漠地貌發育的主要外營力，形成了與流水、冰川及重力等其他外營力塑造的地形完全不同的風成景觀(風蝕地貌、風積地貌)。
(二)重力流的搬運與沈積作用
重力流是壹種在重力作用下發生流動的彌散有大量沈積物的高密度流體。約翰遜(Jonson，1930)曾將這類流體稱為濁流(TurbidityCurrents)。隨著研究工作的深入，已發現濁流僅是沈積物重力流中的壹種類型。重力流分為水下沈積物重力流和大氣沈積物重力流:①水下沈積物重力流包括濁流、液化沈積物流、顆粒流和碎屑流;②大氣沈積物重力流是指與大氣相接觸的沈積物與水或氣體混合的高密度流體，包括火山噴發時在空中形成的火山灰流(熱灰雲流)和火山口附近形成的熱氣底浪流。
1.水下沈積物重力流的特征
◎濁流:是混有大量碎屑懸浮物質的高速紊流狀態的高密度流體。在濁流中支撐顆粒的力是渦流的浮力。濁流搬運的物質往往是再沈積的或液化的沈積物轉化而來，由重力推動，呈湧浪狀推進，具有巨大的搬運能力和侵蝕能力。濁流的觸發機制為地震等地質作用，往往形成於深水盆地的斜坡帶。
◎顆粒流:是顆粒間無黏結力或凝聚力的流體。顆粒流中支撐顆粒的力是顆粒間碰撞而產生的推力。
◎液化沈積物流:由水和沈積物組成的向上流動的粒間流。支撐顆粒的力是向上的超孔隙壓力。
◎碎屑流:亦稱泥石流，是指水流中含有大量彌散的黏土和細碎屑的呈湧浪狀前進的流體。在碎屑流中支撐顆粒的力則是基質的強度。重力流沈積分選性很差，無大型交錯層理，常呈塊狀及粒序構造。重力流常見於大陸的沖積扇、深湖和深海或半深海環境中。在淺海帶還可因強烈的颶風造成具有密度流性質的風暴流。
2.大氣沈積物重力流的特征
大氣沈積物重力流是指與大氣直接接觸的沈積物與水或氣體混合形成的高密度流體。據G.M.Friedeman(1978)等的資料，大氣沈積物重力流包括:巖塊崩塌流，即正常沈積物與氣體的混合體;另壹種是火山物質與氣體的高密度混合體，即由火山噴發出來的氣體與火山物質形成的高密度混合流體;當這種混合體沿地表流動時稱為熱氣底浪流;當火山灰被噴到空氣中懸浮在大氣中所形成的高密度流體稱為火山灰流(熱灰雲流)。
(三)冰川的搬運與沈積
1.冰川的搬運作用
冰川在運動過程中會將它攜帶的碎屑物轉移到他處。冰川搬運的物質稱為冰運物，其主要來自冰蝕作用產生的各種粒級的碎屑物質和兩側谷坡由冰凍風化和斜坡重力作用產生的碎屑物質。這些碎屑物主要分布在冰川的底部及其兩側，其內部和表層也有碎屑物分布。
冰川搬運能力很大，可將粒徑10～20m以上的巨大巖塊搬走。粒徑大於1m的巖塊稱為冰川漂礫。
冰川的搬運作用包括載運和推運兩種方式。①冰川運動時，冰川內部和表面的碎屑物都會隨冰川遷移，猶如傳送帶傳送物體，這種搬運方式叫載運。載運是冰川搬運作用的主要方式。②推運是冰川前端以巨大的推力將冰川前端地面上巖屑向前推進，這種搬運方式只發生在冰川前端位置前進的條件下。
由於冰川是固態物質，冰運物相對位置在搬運途中很少變化，因此冰川搬運作用不具按大小、密度的分選現象。
2.冰川的沈積作用
冰川沈積作用包括融墜、推進和停積3種方式:①融墜是指由於冰川表層或邊緣部分消融，從其中散落的碎屑物就地進行堆積的壹種沈積方式。②當冰川前端位置向前推移時，它會像推土機那樣把鏟刮的物質堆積起來，這種沈積方式稱為推進。③若冰川在運動途中遇到障礙物，受擠壓，融點降低而融化，散布其中的碎屑物就地堆積，這種沈積方式稱為停積。
3.沈積物類型
冰川搬運和沈積的沈積物類型包括冰磧和冰水沈積物:①由冰川直接堆積的沈積物稱為冰磧，具有不顯層理、碎屑大小混雜、磨圓度差等特點。②冰水沈積物為冰川融水(冰水)所形成。冰水沈積分冰川接觸沈積和冰前沈積。冰川接觸沈積(也稱冰界沈積)，指冰川區內或緊鄰地區，冰水與冰川***存、緊密接觸，冰水沈積物與冰磧物相互混雜、交叉重疊的壹種冰水沈積。冰前沈積是冰水流出冰川以後在冰川外圍的冰水沈積。包括冰水河流沈積、冰湖沈積和冰海沈積。
二、化學搬運與沈積作用
母巖風化後產生的溶解物質主要為Cl、S、Ca、Na、K、Mg、P、Si、Al、Fe、Mn等。在上述排列順序中，Mg前面的(包括Mg)溶解度大，多呈真溶液狀態搬運;Mg後面的溶解度小，多呈膠體溶液狀態搬運(圖10－8)。在河流和地下水中，這些物質很少沈澱，它們主要沈澱在鹽湖、湖泊和海洋中。海洋是這些物質的主要沈積場所。
圖10－8 在自然界中真溶液與膠體溶液的分布情況示意圖
1.膠體溶液物質的搬運和沈積作用
膠體溶液是介於粗分散系(懸浮液)和真溶液之間的溶液，質點為1～100μm。由於比面積大，故能吸附離子而具表面電荷。按所帶電荷性質分為正膠體和負膠體。常見的正膠體有Al2O3的水化物、Fe2O3的水化物、Cr2O3的水化物、TiO2的水化物，CaCO3、MgCO3、CaF2，以及Zr、Ce、Cd的氫氧化物。常見的負膠體有SiO2、黏土質膠體、MnO2、S、V2O5、SnO及Pb、Cu、Cd、As、Sb的硫化物。此外，膠體具有吸附能力，如負膠體吸附陽離子(黏土膠體吸附K、Au、Ag、Hg、V)，正膠體吸附陰離子。
膠體溶液搬運的前提是:①由於布朗運動存在，可抗衡重力作用，不使膠體下沈;②膠體所帶電荷相同;③由於擴散層和雙電子層中反離子和溶劑的親合作用，形成溶劑化膜，阻礙離子的碰撞。
當膠體在搬運過程中失去穩定性時，膠體物質就會發生凝聚作用或絮凝作用，在重力的作用下，在合適的環境裏，逐漸沈積下來。當帶有不同性質電荷的膠體相遇時，它們就會凝聚成大的質點，然後沈積下來形成膠體沈積物。例如，當SiO2(負膠體)與Al2O3膠體(正膠體)相遇時，發生電荷中和形成高嶺石而沈積下來。
不同類型電解質的加入也可以使膠體質點的電荷中和，從而引起膠體質點凝聚而沈積。例如，河流所搬運的膠體物質(如鐵、錳、鋁等)之所以在剛壹進入海洋就沈積在近岸地區，就是因為海水中的各種電解質中和了它們的電荷引起的。
影響膠體發生凝聚和沈積的其他因素有:膠體溶液濃度增大、pH值的變化、放射線照射、毛細管作用、劇烈的振蕩以及大氣放電等。
膠體沈積物常呈膠凍狀，固結成巖後具貝殼狀斷口。膠體沈積物形成的巖石顆粒細小，吸收性強，常呈鐘乳狀、結核狀、透鏡狀，有時呈層狀、龜背狀及蜂巢狀。此外，膠體沈積物形成的巖石因離子交換能力較強及吸收有不定量的水分，因此其化學成分通常不穩定。
2.真溶液物質的搬運和沈積作用
母巖風化產物中的Cl、S、Ca、Na、K和Mg多呈離子狀態溶解於水中，即呈真溶液狀態搬運，有時Fe、Mn、Si和Al也可呈離子狀態在水中搬運。
真溶液物質的搬運和沈積作用的決定因素為溶解度。溶解度越大，越易搬運，越難沈積;溶解度越小，則越易沈積，越難搬運。
Fe、Mn、Si、Al等溶解物質的溶解度小，易於沈澱。在其搬運和沈積過程中，介質的物理化學條件非常重要。Fe3+只有在強酸性(pH＜3)的水介質才穩定，才能長距離搬運;當pH＞3時，Fe3+就開始沈澱。Fe2+則不同，它在pH=5.5～7時才開始沈澱。因此，Fe2+遠比Fe3+易於搬運。此外，Fe2+和Fe3+沈澱時要求的Eh值也是不同的。
SiO2的沈澱需要弱酸性條件，而CaCO3的沈澱恰好相反，需要弱堿性條件(圖10－9)。此外，CaCO3的沈澱還受水介質的溫度控制。水介質的溫度升高時，CO2在水介質中的溶解度減少，這就促使溶解的Ca(HCO3)2轉變為CaCO3而沈澱;相反，溫度降低，反應就會向相反的方向進行。因此，碳酸鹽沈積多見於熱帶亞熱帶地區。
圖10－9 SiO2和CaCO3沈澱與pH的關系(布拉特，1972)
Eh值對於變價元素如Fe、Mn等的影響較大。如Fe、Mn等元素在氧化條件下形成赤鐵礦、軟錳礦;在弱氧化還原條件下形成海綠石、鮞綠泥石;在還原條件下形成菱鐵礦、菱錳礦;在強還原條件下，形成黃鐵礦、硫錳礦。
溶解度大的物質(如Cl、S、Ca、Na、K、Mg等)的搬運和沈積作用受水介質條件的影響不大。它們只有在封閉、半封閉的沈積盆地中，或在水循環受限的潮上地帶，即在蒸發條件下才能沈積下來。
石膏、硬石膏、鈉鹽、鉀鹽和鎂鹽為典型的真溶液的沈積產物。
三、生物搬運和沈積作用
生物在沈積和沈積演化的各階段大都參與了作用，特別是前寒武紀晚期以來，有愈來愈重要的意義。生物通過自己的生命活動，直接或間接地促使化學元素、有機或無機的各種造巖礦物質進行分解、化合、遷移、分散與聚集作用，並在適宜的場所促使形成巖石和礦床。
生物從周圍介質中吸取營養物質營造骨骼和有機體，死亡後堆積成生物沈積巖，如介殼灰巖、矽藻土、白堊、放射蟲巖、海綿巖、煤、石油等。
四、沈積分異作用
母巖風化產物以及其他來源的沈積物，在搬運和沈積過程中按照顆粒大小、形狀、密度、礦物成分和化學成分的差異依次沈積下來的現象稱為沈積分異作用。其中，主要受物理原理支配的為機械沈積分異作用，主要受化學原理支配的為化學沈積分異作用。
◎機械沈積分異作用:決定機械沈積分異作用的主要因素是顆粒大小、形狀、密度以及搬運介質的性質和速度。壹般情況下，粒度粗的碎屑首先沈積下來，粒度小的碎屑隨後沈積下來;密度大的碎屑首先沈積下來，密度小的碎屑隨後沈積下來。機械沈積分異作用使沈積物按照礫石→砂→粉砂→黏土的順序，沿搬運的方向形成有規律的帶狀分布。機械沈積分異作用也使密度大而體積小的礦物與密度小而體積大的碎屑壹起堆積下來(圖10－10)，例如含金礫巖。顆粒的形狀也會影響物質分異，例如，片狀礦物易懸浮而不易沈積，等軸粒狀礦物易沈積等。
圖10－10 機械沈積分異作用圖解(普斯托瓦洛夫，1954)
◎化學沈積分異作用:決定化學沈積分異作用的主要因素是溶解度，由於溶解質的溶解度不同，以及溶液的性質、溫度、pH值等因素的影響，真溶液物質沈積也有先後遠近的順序，這種作用叫化學沈積分異作用。化學沈積分異次序大體如下式:
氧化物(Fe2O3、MnO2、SiO2)→磷酸鹽→鐵的矽酸鹽(海綠石等)→碳酸鹽(CaCO3、CaMg［CO3］2)→硫酸鹽(CaSO4)→鹵化物(NaCl、KCl、MgCl2等)(圖10－11)。
圖10－11 化學沈積分異作用圖解(普斯托瓦洛夫，1954)
氧化鐵、氧化錳等膠體物因受海水電解質影響，常在濱海、近海最先沈積，並和沙、泥等***生。其次，部分氧化鐵和二氧化矽化合成含鐵的矽酸鹽，如海綠石是代表淺海環境的典型礦物。再其次是石灰巖、白雲巖等碳酸鹽沈積。最後是石膏等硫酸鹽以及石鹽、鉀鹽、鎂鹽等鹵化物沈積，由於它們溶解度大，在海水中停留的時間很長，只有在強烈蒸發條件下才沈積下來，它們代表化學沈積分異作用的後期產物。
沈積分異作用對於了解沈積巖和沈積礦產的形成和分布規律，闡明沈積環境和古地理特征，都有重要意義。由於影響沈積分異的因素很多，簡單的規律不能概括復雜的事實。例如，有時碳酸鹽沈積可以形成於淺水環境，而碎屑沈積也可見於相對深水環境。實際上，在沈積巖形成的全部過程中，即在風化作用、搬運作用、沈積作用各階段，都始終貫穿著物質的分異作用。甚至在沈積物和沈積巖形成之後，由於某些物質的溶解、淋濾、凝聚、集中、分解和改造，也會導致物質的重新調整和分配，使壹部分物質遷移，壹部分物質富集，並可形成有用的礦產。這也是壹種沈積分異作用———沈積期後的分異作用。