XRD-Rietveld全谱拟合法（简称Rietveld法）是一种在材料学领域被广泛应用于解决复杂多相混合物体系物相定量问题的先进技术方法。 将该物相定量方法跨学科引入地学, 理论上有助于提高地学样品矿物物相分析的精确度。 然而, 在该技术方法的实际应用中, 当前有两个基础问题需要解决, 一是Rietveld技术方法对地学样品的适用性有待检验, 二是分析结果的可靠性还缺乏实验评价依据。 针对这两个问题, 本研究基于自然界土壤中常见的矿物组合特征, 配置了三组已知矿物成分含量的土壤模拟样品（石英+赤铁矿1∶1二相混合土壤模拟样; 石英+高岭石1∶1二相混合土壤模拟样; 石英+高岭石+蒙脱石1∶1∶1三相混合土壤模拟样）, 并以这些样品为例, 开展了Rietveld法物相定量分析与计算。 分析表明, 利用Rietveld法, 能获得土壤模拟样品良好的XRD拟合谱线, 拟合谱（ycalc）与测试谱（yobs）匹配度高, 拟合值（Rwp<15%）、 拟合期望（Rexp<15%）和拟合优度（gof<5）等参数指标均符合矿物物相定量计算要求。 三组土壤模拟样品的Rietveld矿物物相计算值与真实值的误差仅为0.63%, 1.46%和1.03%, 指示该方法对土壤模拟样品的矿物物相定量结果能有效逼近真实成分比例, 且显著优于传统的内标法分析结果。

XRD-Rietveld全谱拟合方法突破了传统XRD定量分析的众多技术局限, 在解决复杂多相混合物的定量问题方面具有显著优势。 将XRD-Rietveld全谱拟合方法引入风化壳矿物学研究, 有助于解决长期以来地学界对风化壳中矿物组分缺乏准确定量认知的技术瓶颈。 在制定专门针对风化样品的全谱拟合精修策略基础上, 以广西玉林大容山地区的花岗岩风化壳为研究对象, 对发育在两组不同岩性之上的风化剖面(剖面A和剖面B)进行了对比研究。 结果表明, 风化剖面A(母岩为粗粒黑云母花岗岩)的矿物组合及含量变化范围为: 高岭石(6.05%～44.67%)+伊利石(15.85%～49.59%)+石英(29.72%～46.15%)+钾长石(12.04%～22.85%)+斜长石(24.33%～32.70%); 风化剖面B(母岩为细粒黑云母花岗岩)的矿物组合及含量变化范围为: 高岭石(3.12%～11.47%)+伊利石(13.95%～31.94%)+石英(26.60%～58.05%)+钾长石(13.70%～43.47%)+斜长石(17.95%～23.47%)。 两组剖面的全谱拟合修正因子Rwp值<15且gof值<5, 计算谱与原始谱拟合效果好, 指示矿物定量数据可靠, 且能与地质规律较好匹配。 在地质意义上, 本研究通过母岩原生矿物与次生矿物的含量同步变化, 深入揭示了研究区内花岗岩的化学风化过程, 厘定了长石类矿物在亚热带气候环境下所经历的长石→伊利石→高岭石演变序列。 基于剖面A与剖面B中粘土矿物总量和矿物构成出现显著差异, 研究认为在研究区内粗粒黑云母花岗岩比细粒黑云母花岗岩更易遭受强烈的化学风化作用。