- 岩石风化：沙漠地区昼夜温差大，岩石在长期的热胀冷缩作用下，会逐渐破碎、崩解，沙漠地区气候干旱，降水稀少，缺乏植被的保护，岩石更容易受到物理、化学和生物等多种风化作用的影响，逐渐分解成细小的颗粒,这些颗粒就是沙子的来源之一。
- 风力作用：风是沙漠形成和沙子搬运、堆积的重要动力，强劲的风力会吹蚀地表的岩石和土壤，将较小的颗粒带走，这些被风吹起的沙粒在搬运过程中，会不断与其他物体碰撞、摩擦，进一步变小变细，当风力减弱时，沙粒就会沉积下来，逐渐形成沙丘和沙层,这也是沙漠中沙子不断积累的重要过程。
- 河流作用：在地质历史时期，一些地区曾经有河流流经，但由于气候变化等原因，河流干涸，河道中的泥沙等物质就会暴露在地表，在风力等作用下，这些泥沙逐渐演变成沙漠中的沙子，河流携带的大量泥沙在入海口或中下游地区堆积，随着环境变化，这些堆积区域可能逐渐演变成沙漠，原来的泥沙也就成为了沙漠沙的一部分。 例如中国的塔克拉玛干沙漠，在地质历史时期，塔里木河带来的大量泥沙在下游地区堆积，后来随着气候变干，塔里木河退缩，这些泥沙在风力等作用下逐渐形成了沙漠。
- 古老海洋的遗迹：在地球漫长的演化过程中，一些地区曾经是海洋，海洋中的各种沉积物经过地质作用的长期改造，如压实、脱水、重结晶等，逐渐形成了各种岩石和矿物颗粒，随着地壳运动，这些曾经的海底区域逐渐抬升，露出水面，经过风化、侵蚀等作用，这些岩石和矿物颗粒就会逐渐破碎、分解，形成沙子，并在干旱气候条件下积累，成为沙漠沙的重要来源，撒哈拉沙漠地下就埋藏着丰富的远古海洋生物化石，这表明它曾经是海洋的一部分，后来沧海桑田，经过漫长的地质变迁和风沙侵蚀，形成了如今广袤的沙漠。
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