以山东棕壤剖面和广东红壤剖面为研究对象，通过X射线衍射（XRD）定性和基于Rietveld技术的全谱拟合定量分析土壤中的矿物组成、在剖面上的含量变化并研究粘土矿物之间的相互转化关系，揭示气候对土壤成壤机制的约束。结果表明：1）两个剖面中的矿物组成不同。山东棕壤中非粘土矿物有长石、石英、方解石及少量的铁铝氧化物和闪石类矿物，粘土矿物有伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石，且粘土矿物含量伊利石＞绿泥石≈蒙脱石＞高岭石；广东红壤的矿物组成为石英、赤铁矿、针铁矿、三水铝石、高岭石、伊利石和蛭石，其中高岭石＞伊利石＞蛭石。此外，两地的土壤中均含有少量的非晶质物质。2）山东气候干冷，以物理风化为主，化学风化较弱，原生闪石类原生硅酸盐矿物和易被溶蚀的方解石等仍有存留；广东气候湿热，化学风化强烈，存在明显的脱硅富铝作用，铁铝氧化物富集。3）利用定量结果计算的化学风化指数与矿物的变化是一致的。