刑案侦查中的地质科技

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遍布于地球各个角落的地质材料，在一般人眼中可能稍显陌生，有些物质甚至还不足为奇。不过，其在犯罪案件中出现的频率却极高。无论是土壤、矿物、岩石等天然地质材料，抑或玻璃、混凝土等人造地质材料，均隐含了极为丰富的案件信息。在刑案侦破过程中，往往就需要借助于地质科学的专门知识与技术，对各类地质材料进行挖掘与解读，进而为案件破获提供重要线索与证据。

应用地质科技破获的案件

数只满载有电子设备的集装箱，在美国一处南部沿海城市装船并途径迈阿密等几个港口后，最终抵达了位于南美洲的阿根廷布宜诺斯艾利斯市。然而，当人们将集装箱从货轮上卸下，并开箱查验货物时，眼前的场景却令在场所有的人员为之震惊。原本应装满电子设备的集装箱，现在除了一袋袋的沙砾与石块外，其余什么都没有。

集装箱内的电子设备被“调包”了！一刹那间，无数的疑问随之而来。电子设备缘何被“调包”？电子设备又在哪里被“调包”？被“调包”的电子设备又去哪里了？呈现在警方面前的只有那些调包后的砂砾和石块，如何从这仅有的物证中获取调查线索、锁定侦破方向，也就成为了亟待警方破解的一大难题。面对这一严峻的现实，警方即刻携带着从集装箱内采集的砂石样品，向地质科学专家求助。

地质科学专家利用检测仪器对样品中提取到的沙砾进行检验后，认为其颗粒极为均匀且细腻，进而推断出沙砾源自于海滩。此外，仪器分析显示，警方所提供的砂石样品内含有某些重金属元素，此类元素的组成与含量同地质科学专家所收集的迈阿密砂石样品种类相吻合。结合砂石质量较重、体积较大的特点，地质科学专家建议警方在货轮曾经停靠过的迈阿密港口附近搜寻。根据地质科学专家的意见，警方果然在港口附近的一处设施内找到了成分一致的砂石，并据此查获了案件的作案人，成功侦破了上述这起“调包”案件。

刑案侦破中地质科学应用对象

刑事案件中涉及的物证种类往往千差万别，人们首先想到的可能大多为尸体、骨骼、血迹、指纹、足迹、刀具等痕迹、物品。不过，地质科学家所关注的物证，则主要集中在土壤、岩石、矿物、宝石、混凝土、玻璃制品等天然与人造地质材料。上述物证在普通人眼中可能稍显陌生，有些物质甚至还不足为奇，但通过地质科学专家的科学解读，往往可以从中为刑案侦查提供诸多有效线索与调查方向。

土壤

土壤，作为地球表面所覆盖的一层疏松性物质，由岩石风化而成的各类颗粒状矿物质、微生物、有机质、水分、空气等组成。虽然，陆地上大部分区域内都有土壤存在，但由于各地土壤形成过程的复杂性以及演变过程的漫长性，使得不同地域条件下所形成的土壤具有诸多不同的特点。就土壤颜色而言，地球表面往往存在有红色土、黑色土、黄色土等不同类别。不同地域内土壤所含矿物的种类、比例以及有机质的含量，直接决定着土壤的颜色。如有机质占到一定比重的土壤通常呈灰色或深灰色，而富含氧化铁矿物的土壤则呈红色。可以说，土壤形成的特殊性与差异性，令地质科学专家得以从中获取与案件有关的各类信息。

矿物

通常来说，矿物是由地质作用所形成，且内部原子或离子排列有序的均匀固体。作为组成岩石与矿石的基本单元，矿物一般具有相对固定的化学成分与性质。通常情况下，地质科学专家用肉眼就能辨识出最为常见的数十种矿物，或者利用低倍镜对矿物的光泽、颜色、断面等进行观察，以对其进行识别。不过，在犯罪案件中，地质科学专家所面对的，往往都是体小量微的矿物颗粒。如何从这些微小的，甚至是罕见的、稀有的矿物中获取隐含的犯罪信息，就需要地质科学专家借助于技术含量更高的仪器设备，对矿物颗粒进行专门解读。

岩石

岩石作为地壳构成的物质基础之一，是由一种或多种矿物所组成，且具有一定结构的集合体。譬如，石灰岩就是一种以方解石为主要成分的碳酸盐岩；而花岗岩的主要成分则是长石、石英等。自然界中，根据岩石形成的方式，主要可以将其分为沉积岩、变质岩与火成岩三大类。沉积岩作为地表的主要岩类，占到了地表面积的一半以上。火成岩则是由来自地球内部的熔融物质，经不同地质条件下冷却凝固而形成的岩石。而所谓的变质岩，就是在原有沉积岩或火成岩的基础上，经变质作用而形成的岩石。对于各类出现在犯罪活动中的岩石，地质科学专家们最为感兴趣的，可能就是某一块岩石出现在了其不可能形成的地区。根据这一情况，经过地质科学专家鉴别后的岩石，往往得以在刑事案件中作为证明案情的重要证据。

孢粉

除了对于土壤、矿物、岩石等地质材料在刑案侦破中的应用外，地质科学专家也越来越关注对于犯罪案件中有关花粉、孢子的研究工作。我们身处的这一星球之中，有着极为纷繁复杂的植物种类。植物所产生的大量花粉、孢子，能够反映出一个地区植物所具有的相应特征。因此，这些极为微小的物质，在犯罪案件中却有着极为重要的证据价值。对于刑案侦破而言，研究花粉、孢子的目的就在于明确某一地区中出产哪些花粉、孢子，其又是以哪些方式进行传播的。此外，如果经过研究发现，犯罪案件中出现的某一种花粉、孢子，仅在一年中特定的时期才会出现，那么其在案件中的证明价值，将无疑得到进一步提升。地质科学专家通过对于花粉的鉴别，可以明确走私案件，或者毒品运输的线路；而对于尸体上粘有的花粉，则可为案发现场的确认提供客观依据。

混凝土

地质科学专家在犯罪案件中所面对的地质材料，除了土壤、矿物、岩石等天然材料中，还包括了众多人造地质材料。在这其中，混凝土无疑是最具有代表性的一类物质。混凝土在制造过程中，无论是水的添加量，抑或其他因素的作用，都有可能对混凝土的颗粒大小、表面纹理、矿物组成等带来一定影响。可以说，世界上并不存在有两个批次完全一致的混凝土产品。即使是使用相同的材料，并按照同样的技术方法，都难以复制出完全相同的混凝土产品。经过地质科学专家的细致检验，往往能够从案件中发现的混凝土内挖掘出诸多极具价值的信息。一旦地质科学专家发现不同混凝土材料间所存在的细微差异，即可作出来源不同的专门性判断。因此，混凝土所具有的上述特性，经过地质科学专家解读后，便可成为查明犯罪事实的一项重要依据。

玻璃

犯罪活动中，无论是作案人因进出现场而破坏的玻璃，抑或充当武器而使用的玻璃酒瓶，警方往往能在各类刑事案件中，发现玻璃的存在。从玻璃形成的方式而言，主要可以分为天然玻璃与人造玻璃两大类。前者如火山玻璃，而后者则在当今社会生活中更具有普遍性。通常来说，玻璃一般由钙、钠、硅等主要元素与其他一些微量元素组成。利用玻璃碎片，不仅可以进行现场分析，还可对犯罪起到认定作用。地质科学专家在面对犯罪案件中存在的玻璃时，往往需要通过化学分析方法对玻璃进行检测，从而可以从中获取各类重要信息。不过，玻璃中所含的钙、钠、硅等常见元素的差异一般不足以区分玻璃的异同，只有对那些微量元素的种类及含量进行分析、检测后，地质科学专家才可准确地对玻璃种类进行区分与识别。

宝石

璀璨而稀有的宝石，往往受到了社会各界的青睐与关注。不过，部分犯罪者却利用普通民众缺乏专业知识、缺乏鉴别仪器以及过于信任他人等因素，通过非真实的“宝石”，来进行诈骗等犯罪活动。譬如，诈骗者常常利用人工合成，且价格低廉，但在外观与耐用性方面与钻石极为相似的立方氧化锆来冒充“真钻石”。由于立方氧化锆在某些方面与真钻石极为接近，这也使得一般人未必能准确对两者区分，从而成为了诈骗犯罪的受害者。由于钻石（金刚石）、红宝石、蓝宝石、祖母绿、蛋白石、绿松石等宝石，本身就是一种天然地质材料。涉及此类地质材料的诈骗犯罪中，地质科学专家所扮演的角色，就是利用专门地质技术与设备，对各类涉案“宝石”的真伪进行鉴定，进而对此类诈骗犯罪进行有效识别，并为案件侦破提供科学证据。

地质科技在刑案侦破中的创新应用

地质科学专家对于犯罪案件中涉及的土壤、矿物、岩石、宝石、混凝土等天然或人造地质材料的研究，与其所从事的一般意义上的地质科学研究有着一定的差异之处。从刑案侦破的角度来说，由于其涉及的地质材料存在有较大的差异性，这就需要地质科学专家结合具体案情进行具体分析，以便于能创造性地利用各类专门的地质科学技术与设备对相应地质材料进行鉴别与判断。

扫描电子显微检验技术

与传统光学显微镜相比，现代电子扫描显微镜（SEM）的放大倍率往往更胜一筹。目前，光学显微镜所能达到的最大放大倍率约2000倍左右，而电子显微镜的最大放大倍率甚至可超过300万倍。这一显著优势，令扫描电子显微镜得以直接观察到某些微小矿物颗粒的结构特征。因而，当地质科学专家将扫描电子显微检验技术应用于犯罪案件中的地质材料，尤其是从犯罪现场上提取到的微量矿物颗粒时，就可以对常规检测中无法观察到的微小矿物颗粒之间的差异点进行细致检验并分析。

拉曼光谱技术

在一些涉及“宝石”诈骗的犯罪案件中，“宝石”的所有者往往不愿因分析检验，而令其“宝石”遭到物理性破坏。此外，犯罪案件中提取到的地质材料往往较为稀少，一旦进行破坏性检验后，就有可能导致地质材料所剩无几。因而在这些情形下，地质科学专家就需要寻找一种非破坏性的分析技术，对相应地质材料进行检验。而拉曼光谱法，无疑是当前较为合适的，且可针对地质材料所进行的一项非破坏性分析技术。将拉曼光谱仪与显微镜、计算机系统相连后，利用这一技术与计算机所采集的数据，往往可以用于对玻璃、矿物、土壤等的来源进行鉴别。

X射线衍射技术

地质科学专家在对犯罪案件所涉及的地质材料进行鉴别时，有时往往需要对其晶体组成结构进行有效鉴别。由于每种晶体都有着自身独特的X射线衍射模式，且该模式是由其内部结构所决定的，因而，地质科学专家就需在刑案侦破中，积极引入X射线衍射技术，以研究地质材料内部原子、分子及离子的结构排列方式。与传统化学分析方法相比，X射线衍射技术不仅能区分土壤、煤炭等地质材料的来源，更能对矿物中的某些化合形式进行准确揭示。

原子光谱分析技术

就原子光谱分析技术本身来说，就是对原子的外层电子跃迁而产生的光谱进行分析。具体而言，原子光谱分析技术又可分为原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS）和原子荧光光谱法（AFS）等三大类。原子发射光谱法主要可用于对地质材料中无机元素的定性定量分析；原子吸收光谱法可用于对地质材料中所含有的诸如镁、锌、金、银、汞等元素的定性定量分析；原子荧光光谱法则主要适用于检测金属残留物以及通过对元素的定性定量分析，或区分不同地区的土壤。

中子活化分析技术

中子活化分析技术实质上是一种放射性化学分析方法，其将没有放射性的普通元素活化为具有放射性的元素。这些不同的放射性元素衰变时放出不同能量的γ射线，并形成不同的γ射线能谱图，并根据这一能谱图对检材中的元素种类和含量进行测定。中子活化分析技术的检测灵敏度甚至可达到十亿分之一克，利用这一现代技术所具有的测定范围广 、分辨率高以及无损检验等特点，地质科学专家将其引入犯罪案件中有关地质材料的检验、分析过程中，并多用于对于玻璃等人造地质材料的分析与检验。

编辑：黄灵 yeshzhwu@foxmail.com