本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
1949年2月20日，六十九岁的富孀亨丽埃塔·海伦·奥利维亚·罗伯茨·杜兰-迪肯夫人从位于伦敦南肯辛顿的昂斯洛法院酒店失踪。警方询问了住户，很快，四十岁的约翰·乔治·海格成为嫌疑人，因为他是最后一个见到这位女士活着的人，并且因欺诈和盗窃罪已被警方熟知。他带领警察前往苏塞克斯郡利奥波德路的一间旧储藏室，在那里他们发现了一些奇怪和可疑的工具——一把左轮手枪、一些橡胶防护服和三个装满硫酸的容器。
不久之后，在审讯期间，海格突然坦白了一项令人难以置信的罪行：“杜兰-迪肯夫人已不复存在。她已经完全消失了，再也找不到她的踪迹了。我用酸毁了她。你们会在利奥波德路找到剩下的污泥。但是没有尸体你们无法证明谋杀罪。”幸运的是，海格在他的得意忘形中忽略了一个重要的事实：法律并不要求有尸体才能给他定罪——它需要犯罪事实——证明谋杀发生的证据。
著名的法医病理学家基思·辛普森仔细检查了假定的犯罪现场的地面。他注意到一些不寻常的东西，一颗小卵石，他描述如下：“它大约樱桃大小，看起来很像其他石头，只是它有抛光的刻面。”
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这颗卵石与现场发现的其他岩石不同。很快，辛普森意识到他找到了证明谋杀的证据。这颗卵石是可怜的杜兰-迪肯夫人的胆结石。胆结石可以由胆囊中的钙盐和有机物质形成，正是覆盖它们的有机污泥保护了卵石免受酸的溶解。
约翰·乔治·海格，他最终被怀疑犯下了一连串的谋杀案，被判处死刑。
这个法医案例是一个不寻常的例子，说明卵石如何帮助破案。然而，早在19世纪中期，人们就意识到岩石、土壤和地质科学可以用来重建犯罪现场，并提供间接证据将嫌疑人与犯罪现场联系起来。1856年一期《大众科学》杂志报道了“显微镜的奇妙用途”，以帮助澄清一起盗窃案
“最近，在普鲁士的某条铁路上，一个本应装有银币的桶，在到达目的地时被发现其贵重物品已被掏空，并重新装满了沙子。来自莱比锡的柏林[1795-1896年，著名动物学家和地质学家]的埃伦伯格教授被咨询此事后，他从物种经过的不同铁路线沿线的所有站点寄来了沙子样本，并通过他的显微镜，确定了内插沙子必须取自的站点。一旦确定了站点，在在那里值班的少数员工中找出罪魁祸首就并不困难了。”
图1. 我在一次短暂的实地考察中收集的一小部分土壤和未固结沉积物样本——每种样本都因其颜色、岩石成分、粒度和形状、有机物质含量而不同——这些特性可能对特定地点是独一无二的。左边的前两个样本来自一条水流湍急的山区河流，其流域内有花岗岩岩石，第三个样本来自一条小型、缓慢流动的溪流，周围有玄武岩岩石。第四个样本来自细粒土壤，其基岩地质与第三个样本相似，最后一个样本是从鸟类栖息的洞穴入口处采集的（因此有很多植物、蜗牛和昆虫碎片）。
受科学快速发展的影响，英国作家阿瑟·柯南·道尔爵士在1887年推出了一种新型侦探，他将其破案能力建立在科学和法医线索之上，这些线索是每个人通过触摸物体或简单地走在泥泞的地面上而获得或留下的
“地质学知识。——实用，但有限。一眼就能辨别不同的土壤。散步后，他给我看了他裤子上的泥点，并根据它们的颜色和稠度告诉我他在伦敦的哪个地方沾到的。”
“沃森医生”在《血字研究》中对福尔摩斯能力的描述
大约在福尔摩斯虚构的冒险故事发生的同时，奥地利犯罪学教授汉斯·格罗斯（1847-1915）出版了各种处理法医调查方法的教科书，试图引入普遍的标准和可比较的调查方法。
在他的《刑侦系统》（Criminal Investigation，1891年出版）中，他建议警察应仔细研究地理和地貌地图，以推断罪犯可能犯罪或藏匿尸体的地点——如森林、池塘、溪流或有井的地点。1893年，格罗斯出版了他的《调查法官手册》（Handbuch für Untersuchungsrichter），他在书中解释了在鞋子上发现的污垢的岩石成分如何指示嫌疑人之前去过哪里。基于这些想法，1910年，法国医生埃德蒙·洛卡德（1877-1966）确立了环境剖析的基本交换原则——当在环境中发现的有机或无机物质将嫌疑人与犯罪联系起来时
“每当两个物体接触时，总是会发生物质转移。检测方法可能不够灵敏，无法证明这一点，或者衰减率可能非常快，以至于所有转移的证据在给定时间后都消失了。尽管如此，转移已经发生了。”
德国化学家乔治·波普（1867-1928）是第一位通过采纳格罗斯和洛卡德的原则并将土壤视为可靠证据来破获谋杀案的调查员。1908年春天，玛格丽特·菲尔伯特在巴伐利亚州的罗肯豪森附近被谋杀。当地检察官读过汉斯·格罗斯的手册，并且从早期的案件中认识波普，在之前的案件中，波普通过在受害者鼻子粘液和嫌疑人指甲下发现的角闪石矿物颗粒将一名被勒死的妇女与嫌疑人联系起来。
在菲尔伯特案件中，当地一名名叫安德烈亚斯·施利希特的工厂工人受到怀疑，但他声称在谋杀案发生当天他在田里工作。
波普通过分析在他鞋子上发现的污垢重建了嫌疑人的行动轨迹。最上层，也就是最旧的一层，包含嫌疑人家院子里的鹅粪和泥土。第二层包含红色砂岩碎片和在发现受害者尸体的地点也发现的土壤的其他颗粒。最后一层包含砖块碎片、煤尘、水泥以及在发现嫌疑人枪支和衣物的地方也发现的一系列其他材料。然而，鞋子上没有矿物颗粒——斑岩、石英和云母的碎片。由于这些碎片在施利希特本应在同一天工作的田地土壤中被发现，他显然在撒谎。
图2和图3. 如果我在一位声称在我的实地考察中从未遇到过我的嫌疑人的鞋子上发现了这些沉积物——放大的样本可以证明他在撒谎，并且跟踪我去了两个地点。第一个样本是灰色沉积物，含有大量大的石英和云母碎片，一种非常不均匀的沉积物，沉积在不稳定的环境中，其中也没有有机残留物。第二个样本几乎由被一层薄薄的红色氧化铁覆盖的侵蚀石英颗粒组成——缺乏其他矿物质是强烈化学侵蚀的结果，其中也有一些有机残留物。
将这些信息与之前采样的地点进行比较——嫌疑人在哪里跟踪我？
在过去的二十年中，法医地质学的重要性稳步提高。它不仅应用于将单个嫌疑人与犯罪案件联系起来，还应用于追踪爆炸物、毒品或走私货物（包括野生动物）的来源，更不用说可能应用于检测违反环境法律的案件。法医地质学也被证明对重建和揭露现代战争罪行很有价值。
1997年，联合国前南斯拉夫问题国际刑事法庭（联合国前南刑庭）开始挖掘波斯尼亚东北部与1995年7月在斯雷布雷尼察镇及其周围地区发生的平民大屠杀有关的五个万人坑。情报报告显示，在最初处决平民3个月后，主要的万人坑被挖掘出来，尸体在1-3天内被运送到许多未知的（但至少有19个）次要墓地。
为了起诉嫌疑人，有必要证明现在找回的尸体毫无疑问来自斯雷布雷尼察，因此后来对坟墓的移位是故意掩盖这些战争罪行。对两个墓地进行了深入研究，并收集了墓穴填充物和周围土壤和基岩的样本。可以通过土壤中矿物和岩石的含量、单个矿物或岩石颗粒的大小和形状、有机物质的生物化学、微生物学、无脊椎动物和植物的遗骸以及保存在其中的花粉和孢子来筛选土壤样本。这些不同的参数可能有如此多的变化方式，每种土壤都可以被认为是独一无二的。比较从受害者或嫌疑人身上采集的样本与在犯罪现场采集的样本之间的参数，可以建立它们之间独特的联系。
在波斯尼亚的调查期间，在其中一个次要墓地发现的一块蛇纹石砾石被证明是决定性的证据。这块绿色的岩石将一个次要墓地与仅一个主要墓地联系起来——只有在那里才能找到一个带有蛇纹石岩脉的露头。类似地，特定粘土矿物的存在或不存在，取决于主要埋葬地点的周围地质，将主要地点与次要地点联系起来或排除在外。
这些只是法医地质学应用的一些例子。可能出现的令人着迷或奇怪的案件清单甚至会让夏洛克·福尔摩斯本人感到惊讶。唯一合理的推论是：每当发生犯罪时，都可能并且将会有一粒微小的矿物颗粒或一颗卵石，也许有一天会成为指控罪犯的证词。
参考书目
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RUFFELL, A. & McKINLEY, J. (2008): 地球法医。约翰威立父子出版社: 332
WAGNER, E.J. (2006): 夏洛克·福尔摩斯的科学——从巴斯克维尔庄园到恐怖谷，伟大侦探最伟大案件背后的真实法医。约翰威立父子出版社: 244