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堆積作用(英語:Deposition)是指岩石受侵蝕後的產物在外力的搬運途中,由於流速或風速的降低及其他因素的影響,導致物質逐漸沉澱、堆積的過程。
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在流水的沉積過程中,一般顆粒大、比重大的物質先沉積,顆粒小、比重小的後沉積,當流水攜帶大量泥沙流動時,由於流速降低、泥沙逐漸沉積,在河流的中、下游常常形成寬廣平坦的沖積平原,如長江在流出長江三峽之後,水流速度變慢,就在湖北等地形成了廣大的沖積扇平原,而華北大平原則是由海河、淮河與黃河沖積而成的,這種沖積扇倘若形成於河流的出海口就是三角洲,如中國長江三角洲、珠江三角洲、非洲的尼羅河三角洲、北美洲的密西西比河三角洲等都是很有名的例子。
風在搬運過程中,因風速減小或遇到障礙物,風沙便沉積下來,形成沙丘、沙壟等風積地貌。顆粒細小的粉砂粘土,被風挾帶出沙漠區,隨着風力減弱,在外圍形成黃土沉積。如中國的黃土高原等。