刑案偵查中的地質科技

文·圖/沈臻懿

刑案偵查中的地質科技

Application of Geological Science in Criminal Cases

文·圖/沈臻懿

遍布于地球各個角落的地質材料，在一般人眼中可能稍顯陌生，有些物質甚至還不足為奇。不過，其在犯罪案件中出現的頻率卻極高。無論是土壤、礦物、巖石等天然地質材料，抑或玻璃、混凝土等人造地質材料，均隱含了極為豐富的案件信息。在刑案偵破過程中，往往就需要借助于地質科學的專門知識與技術，對各類地質材料進行挖掘與解讀，進而為案件破獲提供重要線索與證據。

應用地質科技破獲的案件

數只滿載有電子設備的集裝箱，在美國一處南部沿海城市裝船并途徑邁阿密等幾個港口后，最終抵達了位于南美洲的阿根廷布宜諾斯艾利斯市。然而，當人們將集裝箱從貨輪上卸下，并開箱查驗貨物時，眼前的場景卻令在場所有的人員為之震驚。原本應裝滿電子設備的集裝箱，現在除了一袋袋的沙礫與石塊外，其余什么都沒有。

集裝箱內的電子設備被“調包”了！一剎那間，無數的疑問隨之而來。電子設備緣何被“調包”？電子設備又在哪里被“調包”？被“調包”的電子設備又去哪里了？呈現在警方面前的只有那些調包后的砂礫和石塊，如何從這僅有的物證中獲取調查線索、鎖定偵破方向，也就成為了亟待警方破解的一大難題。面對這一嚴峻的現實，警方即刻攜帶著從集裝箱內采集的砂石樣品，向地質科學專家求助。

地質科學專家利用檢測儀器對樣品中提取到的沙礫進行檢驗后，認為其顆粒極為均勻且細膩，進而推斷出沙礫源自于海灘。此外，儀器分析顯示，警方所提供的砂石樣品內含有某些重金屬元素，此類元素的組成與含量同地質科學專家所收集的邁阿密砂石樣品種類相吻合。結合砂石質量較重、體積較大的特點，地質科學專家建議警方在貨輪曾經停靠過的邁阿密港口附近搜尋。根據地質科學專家的意見，警方果然在港口附近的一處設施內找到了成分一致的砂石，并據此查獲了案件的作案人，成功偵破了上述這起“調包”案件。

刑案偵破中地質科學應用對象

刑事案件中涉及的物證種類往往千差萬別，人們首先想到的可能大多為尸體、骨骼、血跡、指紋、足跡、刀具等痕跡、物品。不過，地質科學家所關注的物證，則主要集中在土壤、巖石、礦物、寶石、混凝土、玻璃制品等天然與人造地質材料。上述物證在普通人眼中可能稍顯陌生，有些物質甚至還不足為奇，但通過地質科學專家的科學解讀，往往可以從中為刑案偵查提供諸多有效線索與調查方向。

土壤

土壤，作為地球表面所覆蓋的一層疏松性物質，由巖石風化而成的各類顆粒狀礦物質、微生物、有機質、水分、空氣等組成。雖然，陸地上大部分區域內都有土壤存在，但由于各地土壤形成過程的復雜性以及演變過程的漫長性，使得不同地域條件下所形成的土壤具有諸多不同的特點。就土壤顏色而言，地球表面往往存在有紅色土、黑色土、黃色土等不同類別。不同地域內土壤所含礦物的種類、比例以及有機質的含量，直接決定著土壤的顏色。如有機質占到一定比重的土壤通常呈灰色或深灰色，而富含氧化鐵礦物的土壤則呈紅色。可以說，土壤形成的特殊性與差異性，令地質科學專家得以從中獲取與案件有關的各類信息。

礦物

通常來說，礦物是由地質作用所形成，且內部原子或離子排列有序的均勻固體。作為組成巖石與礦石的基本單元，礦物一般具有相對固定的化學成分與性質。通常情況下，地質科學專家用肉眼就能辨識出最為常見的數十種礦物，或者利用低倍鏡對礦物的光澤、顏色、斷面等進行觀察，以對其進行識別。不過，在犯罪案件中，地質科學專家所面對的，往往都是體小量微的礦物顆粒。如何從這些微小的，甚至是罕見的、稀有的礦物中獲取隱含的犯罪信息，就需要地質科學專家借助于技術含量更高的儀器設備，對礦物顆粒進行專門解讀。

巖石

巖石作為地殼構成的物質基礎之一，是由一種或多種礦物所組成，且具有一定結構的集合體。譬如，石灰巖就是一種以方解石為主要成分的碳酸鹽巖；而花崗巖的主要成分則是長石、石英等。自然界中，根據巖石形成的方式，主要可以將其分為沉積巖、變質巖與火成巖三大類。沉積巖作為地表的主要巖類，占到了地表面積的一半以上。火成巖則是由來自地球內部的熔融物質，經不同地質條件下冷卻凝固而形成的巖石。而所謂的變質巖，就是在原有沉積巖或火成巖的基礎上，經變質作用而形成的巖石。對于各類出現在犯罪活動中的巖石，地質科學專家們最為感興趣的，可能就是某一塊巖石出現在了其不可能形成的地區。根據這一情況，經過地質科學專家鑒別后的巖石，往往得以在刑事案件中作為證明案情的重要證據。

孢粉

除了對于土壤、礦物、巖石等地質材料在刑案偵破中的應用外，地質科學專家也越來越關注對于犯罪案件中有關花粉、孢子的研究工作。我們身處的這一星球之中，有著極為紛繁復雜的植物種類。植物所產生的大量花粉、孢子，能夠反映出一個地區植物所具有的相應特征。因此，這些極為微小的物質，在犯罪案件中卻有著極為重要的證據價值。對于刑案偵破而言，研究花粉、孢子的目的就在于明確某一地區中出產哪些花粉、孢子，其又是以哪些方式進行傳播的。此外，如果經過研究發現，犯罪案件中出現的某一種花粉、孢子，僅在一年中特定的時期才會出現，那么其在案件中的證明價值，將無疑得到進一步提升。地質科學專家通過對于花粉的鑒別，可以明確走私案件，或者毒品運輸的線路；而對于尸體上粘有的花粉，則可為案發現場的確認提供客觀依據。

混凝土

地質科學專家在犯罪案件中所面對的地質材料，除了土壤、礦物、巖石等天然材料中，還包括了眾多人造地質材料。在這其中，混凝土無疑是最具有代表性的一類物質。混凝土在制造過程中，無論是水的添加量，抑或其他因素的作用，都有可能對混凝土的顆粒大小、表面紋理、礦物組成等帶來一定影響。可以說，世界上并不存在有兩個批次完全一致的混凝土產品。即使是使用相同的材料，并按照同樣的技術方法，都難以復制出完全相同的混凝土產品。經過地質科學專家的細致檢驗，往往能夠從案件中發現的混凝土內挖掘出諸多極具價值的信息。一旦地質科學專家發現不同混凝土材料間所存在的細微差異，即可作出來源不同的專門性判斷。因此，混凝土所具有的上述特性，經過地質科學專家解讀后，便可成為查明犯罪事實的一項重要依據。

玻璃

犯罪活動中，無論是作案人因進出現場而破壞的玻璃，抑或充當武器而使用的玻璃酒瓶，警方往往能在各類刑事案件中，發現玻璃的存在。從玻璃形成的方式而言，主要可以分為天然玻璃與人造玻璃兩大類。前者如火山玻璃，而后者則在當今社會生活中更具有普遍性。通常來說，玻璃一般由鈣、鈉、硅等主要元素與其他一些微量元素組成。利用玻璃碎片，不僅可以進行現場分析，還可對犯罪起到認定作用。地質科學專家在面對犯罪案件中存在的玻璃時，往往需要通過化學分析方法對玻璃進行檢測，從而可以從中獲取各類重要信息。不過，玻璃中所含的鈣、鈉、硅等常見元素的差異一般不足以區分玻璃的異同，只有對那些微量元素的種類及含量進行分析、檢測后，地質科學專家才可準確地對玻璃種類進行區分與識別。

寶石

璀璨而稀有的寶石，往往受到了社會各界的青睞與關注。不過，部分犯罪者卻利用普通民眾缺乏專業知識、缺乏鑒別儀器以及過于信任他人等因素，通過非真實的“寶石”，來進行詐騙等犯罪活動。譬如，詐騙者常常利用人工合成，且價格低廉，但在外觀與耐用性方面與鉆石極為相似的立方氧化鋯來冒充“真鉆石”。由于立方氧化鋯在某些方面與真鉆石極為接近，這也使得一般人未必能準確對兩者區分，從而成為了詐騙犯罪的受害者。由于鉆石（金剛石）、紅寶石、藍寶石、祖母綠、蛋白石、綠松石等寶石，本身就是一種天然地質材料。涉及此類地質材料的詐騙犯罪中，地質科學專家所扮演的角色，就是利用專門地質技術與設備，對各類涉案“寶石”的真偽進行鑒定，進而對此類詐騙犯罪進行有效識別，并為案件偵破提供科學證據。

地質科技在刑案偵破中的創新應用

地質科學專家對于犯罪案件中涉及的土壤、礦物、巖石、寶石、混凝土等天然或人造地質材料的研究，與其所從事的一般意義上的地質科學研究有著一定的差異之處。從刑案偵破的角度來說，由于其涉及的地質材料存在有較大的差異性，這就需要地質科學專家結合具體案情進行具體分析，以便于能創造性地利用各類專門的地質科學技術與設備對相應地質材料進行鑒別與判斷。

掃描電子顯微檢驗技術

與傳統光學顯微鏡相比，現代電子掃描顯微鏡（SEM）的放大倍率往往更勝一籌。目前，光學顯微鏡所能達到的最大放大倍率約2000倍左右，而電子顯微鏡的最大放大倍率甚至可超過300萬倍。這一顯著優勢，令掃描電子顯微鏡得以直接觀察到某些微小礦物顆粒的結構特征。因而，當地質科學專家將掃描電子顯微檢驗技術應用于犯罪案件中的地質材料，尤其是從犯罪現場上提取到的微量礦物顆粒時，就可以對常規檢測中無法觀察到的微小礦物顆粒之間的差異點進行細致檢驗并分析。

拉曼光譜技術

在一些涉及“寶石”詐騙的犯罪案件中，“寶石”的所有者往往不愿因分析檢驗，而令其“寶石”遭到物理性破壞。此外，犯罪案件中提取到的地質材料往往較為稀少，一旦進行破壞性檢驗后，就有可能導致地質材料所剩無幾。因而在這些情形下，地質科學專家就需要尋找一種非破壞性的分析技術，對相應地質材料進行檢驗。而拉曼光譜法，無疑是當前較為合適的，且可針對地質材料所進行的一項非破壞性分析技術。將拉曼光譜儀與顯微鏡、計算機系統相連后，利用這一技術與計算機所采集的數據，往往可以用于對玻璃、礦物、土壤等的來源進行鑒別。

X射線衍射技術

地質科學專家在對犯罪案件所涉及的地質材料進行鑒別時，有時往往需要對其晶體組成結構進行有效鑒別。由于每種晶體都有著自身獨特的X射線衍射模式，且該模式是由其內部結構所決定的，因而，地質科學專家就需在刑案偵破中，積極引入X射線衍射技術，以研究地質材料內部原子、分子及離子的結構排列方式。與傳統化學分析方法相比，X射線衍射技術不僅能區分土壤、煤炭等地質材料的來源，更能對礦物中的某些化合形式進行準確揭示。

原子光譜分析技術

就原子光譜分析技術本身來說，就是對原子的外層電子躍遷而產生的光譜進行分析。具體而言，原子光譜分析技術又可分為原子發射光譜法（AES）、原子吸收光譜法（AAS）和原子熒光光譜法（AFS）等三大類。原子發射光譜法主要可用于對地質材料中無機元素的定性定量分析；原子吸收光譜法可用于對地質材料中所含有的諸如鎂、鋅、金、銀、汞等元素的定性定量分析；原子熒光光譜法則主要適用于檢測金屬殘留物以及通過對元素的定性定量分析，或區分不同地區的土壤。

中子活化分析技術

中子活化分析技術實質上是一種放射性化學分析方法，其將沒有放射性的普通元素活化為具有放射性的元素。這些不同的放射性元素衰變時放出不同能量的γ射線，并形成不同的γ射線能譜圖，并根據這一能譜圖對檢材中的元素種類和含量進行測定。中子活化分析技術的檢測靈敏度甚至可達到十億分之一克，利用這一現代技術所具有的測定范圍廣、分辨率高以及無損檢驗等特點，地質科學專家將其引入犯罪案件中有關地質材料的檢驗、分析過程中，并多用于對于玻璃等人造地質材料的分析與檢驗。

編輯：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com