Проанализированы физические механизмы квазидиффузионной сепарации когезионно несвязанных сферических частиц при комплексном их различии по размеру и плотности в тонкослойных быстрых гравитационных потоках на шероховатом скате с высокой неоднородностью структурно-кинематических параметров. Исследованы альтернативные условия квазидиффузионного взаимодействия частиц в быстром гравитационном потоке на шероховатом скате, отличающиеся доминированием при взаимодействии либо относительной скорости частиц в направлении гравитационного сдвига, либо скорости их хаотических флуктуаций. Установлено, что интенсивность потока квазидиффузионной сепарации находится в прямой зависимости от частоты столкновения частиц, которая в общем случае гравитационных течений зернистых материалов определяется при доминирующем значении компоненты относительной сдвиговой скорости частиц и в меньшей степени зависит от скорости их хаотических флуктуаций. В неординарных условиях быстрого гравитационного течения, которые формируются в потоке гладких упругих частиц в верхней его части, называемой «облаком» частиц, частота столкновений частиц определяется при доминирующем значении скорости их флуктуаций. Установлено, что в тонкослойных быстрых гравитационных потоках эффект квазидиффузионной сепарации, обусловленный структурной неоднородностью потока, может доминировать над эффектом сегрегации, являющимся следствием локальной неоднородности среды.