刑案?jìng)刹橹械牡刭|(zhì)科技

文·圖/沈臻懿

刑案?jìng)刹橹械牡刭|(zhì)科技

Application of Geological Science in Criminal Cases

文·圖/沈臻懿

遍布于地球各個(gè)角落的地質(zhì)材料，在一般人眼中可能稍顯陌生，有些物質(zhì)甚至還不足為奇。不過，其在犯罪案件中出現(xiàn)的頻率卻極高。無論是土壤、礦物、巖石等天然地質(zhì)材料，抑或玻璃、混凝土等人造地質(zhì)材料，均隱含了極為豐富的案件信息。在刑案?jìng)善七^程中，往往就需要借助于地質(zhì)科學(xué)的專門知識(shí)與技術(shù)，對(duì)各類地質(zhì)材料進(jìn)行挖掘與解讀，進(jìn)而為案件破獲提供重要線索與證據(jù)。

應(yīng)用地質(zhì)科技破獲的案件

數(shù)只滿載有電子設(shè)備的集裝箱，在美國(guó)一處南部沿海城市裝船并途徑邁阿密等幾個(gè)港口后，最終抵達(dá)了位于南美洲的阿根廷布宜諾斯艾利斯市。然而，當(dāng)人們將集裝箱從貨輪上卸下，并開箱查驗(yàn)貨物時(shí)，眼前的場(chǎng)景卻令在場(chǎng)所有的人員為之震驚。原本應(yīng)裝滿電子設(shè)備的集裝箱，現(xiàn)在除了一袋袋的沙礫與石塊外，其余什么都沒有。

集裝箱內(nèi)的電子設(shè)備被“調(diào)包”了！一剎那間，無數(shù)的疑問隨之而來。電子設(shè)備緣何被“調(diào)包”？電子設(shè)備又在哪里被“調(diào)包”？被“調(diào)包”的電子設(shè)備又去哪里了？呈現(xiàn)在警方面前的只有那些調(diào)包后的砂礫和石塊，如何從這僅有的物證中獲取調(diào)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(duì)這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，警方即刻攜帶著從集裝箱內(nèi)采集的砂石樣品，向地質(zhì)科學(xué)專家求助。

地質(zhì)科學(xué)專家利用檢測(cè)儀器對(duì)樣品中提取到的沙礫進(jìn)行檢驗(yàn)后，認(rèn)為其顆粒極為均勻且細(xì)膩，進(jìn)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(nèi)含有某些重金屬元素，此類元素的組成與含量同地質(zhì)科學(xué)專家所收集的邁阿密砂石樣品種類相吻合。結(jié)合砂石質(zhì)量較重、體積較大的特點(diǎn)，地質(zhì)科學(xué)專家建議警方在貨輪曾經(jīng)?？窟^的邁阿密港口附近搜尋。根據(jù)地質(zhì)科學(xué)專家的意見，警方果然在港口附近的一處設(shè)施內(nèi)找到了成分一致的砂石，并據(jù)此查獲了案件的作案人，成功偵破了上述這起“調(diào)包”案件。

刑案?jìng)善浦械刭|(zhì)科學(xué)應(yīng)用對(duì)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(zhì)科學(xué)家所關(guān)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(zhì)材料。上述物證在普通人眼中可能稍顯陌生，有些物質(zhì)甚至還不足為奇，但通過地質(zhì)科學(xué)專家的科學(xué)解讀，往往可以從中為刑案?jìng)刹樘峁┲T多有效線索與調(diào)查方向。

土壤

土壤，作為地球表面所覆蓋的一層疏松性物質(zhì)，由巖石風(fēng)化而成的各類顆粒狀礦物質(zhì)、微生物、有機(jī)質(zhì)、水分、空氣等組成。雖然，陸地上大部分區(qū)域內(nèi)都有土壤存在，但由于各地土壤形成過程的復(fù)雜性以及演變過程的漫長(zhǎng)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(diǎn)。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(nèi)土壤所含礦物的種類、比例以及有機(jī)質(zhì)的含量，直接決定著土壤的顏色。如有機(jī)質(zhì)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(zhì)科學(xué)專家得以從中獲取與案件有關(guān)的各類信息。

礦物

通常來說，礦物是由地質(zhì)作用所形成，且內(nèi)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(duì)固定的化學(xué)成分與性質(zhì)。通常情況下，地質(zhì)科學(xué)專家用肉眼就能辨識(shí)出最為常見的數(shù)十種礦物，或者利用低倍鏡對(duì)礦物的光澤、顏色、斷面等進(jìn)行觀察，以對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。不過，在犯罪案件中，地質(zhì)科學(xué)專家所面對(duì)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(zhì)科學(xué)專家借助于技術(shù)含量更高的儀器設(shè)備，對(duì)礦物顆粒進(jìn)行專門解讀。

巖石

巖石作為地殼構(gòu)成的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，是由一種或多種礦物所組成，且具有一定結(jié)構(gòu)的集合體。譬如，石灰?guī)r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(zhǎng)石、石英等。自然界中，根據(jù)巖石形成的方式，主要可以將其分為沉積巖、變質(zhì)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(nèi)部的熔融物質(zhì)，經(jīng)不同地質(zhì)條件下冷卻凝固而形成的巖石。而所謂的變質(zhì)巖，就是在原有沉積巖或火成巖的基礎(chǔ)上，經(jīng)變質(zhì)作用而形成的巖石。對(duì)于各類出現(xiàn)在犯罪活動(dòng)中的巖石，地質(zhì)科學(xué)專家們最為感興趣的，可能就是某一塊巖石出現(xiàn)在了其不可能形成的地區(qū)。根據(jù)這一情況，經(jīng)過地質(zhì)科學(xué)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(jù)。

孢粉

除了對(duì)于土壤、礦物、巖石等地質(zhì)材料在刑案?jìng)善浦械膽?yīng)用外，地質(zhì)科學(xué)專家也越來越關(guān)注對(duì)于犯罪案件中有關(guān)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(fù)雜的植物種類。植物所產(chǎn)生的大量花粉、孢子，能夠反映出一個(gè)地區(qū)植物所具有的相應(yīng)特征。因此，這些極為微小的物質(zhì)，在犯罪案件中卻有著極為重要的證據(jù)價(jià)值。對(duì)于刑案?jìng)善贫?，研究花粉、孢子的目的就在于明確某一地區(qū)中出產(chǎn)哪些花粉、孢子，其又是以哪些方式進(jìn)行傳播的。此外，如果經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，犯罪案件中出現(xiàn)的某一種花粉、孢子，僅在一年中特定的時(shí)期才會(huì)出現(xiàn)，那么其在案件中的證明價(jià)值，將無疑得到進(jìn)一步提升。地質(zhì)科學(xué)專家通過對(duì)于花粉的鑒別，可以明確走私案件，或者毒品運(yùn)輸?shù)木€路；而對(duì)于尸體上粘有的花粉，則可為案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的確認(rèn)提供客觀依據(jù)。

混凝土

地質(zhì)科學(xué)專家在犯罪案件中所面對(duì)的地質(zhì)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(zhì)材料。在這其中，混凝土無疑是最具有代表性的一類物質(zhì)?；炷猎谥圃爝^程中，無論是水的添加量，抑或其他因素的作用，都有可能對(duì)混凝土的顆粒大小、表面紋理、礦物組成等帶來一定影響?？梢哉f，世界上并不存在有兩個(gè)批次完全一致的混凝土產(chǎn)品。即使是使用相同的材料，并按照同樣的技術(shù)方法，都難以復(fù)制出完全相同的混凝土產(chǎn)品。經(jīng)過地質(zhì)科學(xué)專家的細(xì)致檢驗(yàn)，往往能夠從案件中發(fā)現(xiàn)的混凝土內(nèi)挖掘出諸多極具價(jià)值的信息。一旦地質(zhì)科學(xué)專家發(fā)現(xiàn)不同混凝土材料間所存在的細(xì)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(jīng)過地質(zhì)科學(xué)專家解讀后，便可成為查明犯罪事實(shí)的一項(xiàng)重要依據(jù)。

玻璃

犯罪活動(dòng)中，無論是作案人因進(jìn)出現(xiàn)場(chǎng)而破壞的玻璃，抑或充當(dāng)武器而使用的玻璃酒瓶，警方往往能在各類刑事案件中，發(fā)現(xiàn)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(dāng)今社會(huì)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(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析，還可對(duì)犯罪起到認(rèn)定作用。地質(zhì)科學(xué)專家在面對(duì)犯罪案件中存在的玻璃時(shí)，往往需要通過化學(xué)分析方法對(duì)玻璃進(jìn)行檢測(cè)，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(qū)分玻璃的異同，只有對(duì)那些微量元素的種類及含量進(jìn)行分析、檢測(cè)后，地質(zhì)科學(xué)專家才可準(zhǔn)確地對(duì)玻璃種類進(jìn)行區(qū)分與識(shí)別。

寶石

璀璨而稀有的寶石，往往受到了社會(huì)各界的青睞與關(guān)注。不過，部分犯罪者卻利用普通民眾缺乏專業(yè)知識(shí)、缺乏鑒別儀器以及過于信任他人等因素，通過非真實(shí)的“寶石”，來進(jìn)行詐騙等犯罪活動(dòng)。譬如，詐騙者常常利用人工合成，且價(jià)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(zhǔn)確對(duì)兩者區(qū)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(lán)寶石、祖母綠、蛋白石、綠松石等寶石，本身就是一種天然地質(zhì)材料。涉及此類地質(zhì)材料的詐騙犯罪中，地質(zhì)科學(xué)專家所扮演的角色，就是利用專門地質(zhì)技術(shù)與設(shè)備，對(duì)各類涉案“寶石”的真?zhèn)芜M(jìn)行鑒定，進(jìn)而對(duì)此類詐騙犯罪進(jìn)行有效識(shí)別，并為案件偵破提供科學(xué)證據(jù)。

地質(zhì)科技在刑案?jìng)善浦械膭?chuàng)新應(yīng)用

地質(zhì)科學(xué)專家對(duì)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(zhì)材料的研究，與其所從事的一般意義上的地質(zhì)科學(xué)研究有著一定的差異之處。從刑案?jìng)善频慕嵌葋碚f，由于其涉及的地質(zhì)材料存在有較大的差異性，這就需要地質(zhì)科學(xué)專家結(jié)合具體案情進(jìn)行具體分析，以便于能創(chuàng)造性地利用各類專門的地質(zhì)科學(xué)技術(shù)與設(shè)備對(duì)相應(yīng)地質(zhì)材料進(jìn)行鑒別與判斷。

掃描電子顯微檢驗(yàn)技術(shù)

與傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡相比，現(xiàn)代電子掃描顯微鏡（SEM）的放大倍率往往更勝一籌。目前，光學(xué)顯微鏡所能達(dá)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(yōu)勢(shì)，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(jié)構(gòu)特征。因而，當(dāng)?shù)刭|(zhì)科學(xué)專家將掃描電子顯微檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于犯罪案件中的地質(zhì)材料，尤其是從犯罪現(xiàn)場(chǎng)上提取到的微量礦物顆粒時(shí)，就可以對(duì)常規(guī)檢測(cè)中無法觀察到的微小礦物顆粒之間的差異點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致檢驗(yàn)并分析。

拉曼光譜技術(shù)

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(yàn)，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(zhì)材料往往較為稀少，一旦進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)后，就有可能導(dǎo)致地質(zhì)材料所剩無幾。因而在這些情形下，地質(zhì)科學(xué)專家就需要尋找一種非破壞性的分析技術(shù)，對(duì)相應(yīng)地質(zhì)材料進(jìn)行檢驗(yàn)。而拉曼光譜法，無疑是當(dāng)前較為合適的，且可針對(duì)地質(zhì)材料所進(jìn)行的一項(xiàng)非破壞性分析技術(shù)。將拉曼光譜儀與顯微鏡、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連后，利用這一技術(shù)與計(jì)算機(jī)所采集的數(shù)據(jù)，往往可以用于對(duì)玻璃、礦物、土壤等的來源進(jìn)行鑒別。

X射線衍射技術(shù)

地質(zhì)科學(xué)專家在對(duì)犯罪案件所涉及的地質(zhì)材料進(jìn)行鑒別時(shí)，有時(shí)往往需要對(duì)其晶體組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效鑒別。由于每種晶體都有著自身獨(dú)特的X射線衍射模式，且該模式是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的，因而，地質(zhì)科學(xué)專家就需在刑案?jìng)善浦?，積極引入X射線衍射技術(shù)，以研究地質(zhì)材料內(nèi)部原子、分子及離子的結(jié)構(gòu)排列方式。與傳統(tǒng)化學(xué)分析方法相比，X射線衍射技術(shù)不僅能區(qū)分土壤、煤炭等地質(zhì)材料的來源，更能對(duì)礦物中的某些化合形式進(jìn)行準(zhǔn)確揭示。

原子光譜分析技術(shù)

就原子光譜分析技術(shù)本身來說，就是對(duì)原子的外層電子躍遷而產(chǎn)生的光譜進(jìn)行分析。具體而言，原子光譜分析技術(shù)又可分為原子發(fā)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(fā)射光譜法主要可用于對(duì)地質(zhì)材料中無機(jī)元素的定性定量分析；原子吸收光譜法可用于對(duì)地質(zhì)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(cè)金屬殘留物以及通過對(duì)元素的定性定量分析，或區(qū)分不同地區(qū)的土壤。

中子活化分析技術(shù)

中子活化分析技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種放射性化學(xué)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(shí)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(jù)這一能譜圖對(duì)檢材中的元素種類和含量進(jìn)行測(cè)定。中子活化分析技術(shù)的檢測(cè)靈敏度甚至可達(dá)到十億分之一克，利用這一現(xiàn)代技術(shù)所具有的測(cè)定范圍廣、分辨率高以及無損檢驗(yàn)等特點(diǎn)，地質(zhì)科學(xué)專家將其引入犯罪案件中有關(guān)地質(zhì)材料的檢驗(yàn)、分析過程中，并多用于對(duì)于玻璃等人造地質(zhì)材料的分析與檢驗(yàn)。

編輯：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com