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基于X射线荧光光谱-X射线衍射技术的泥土物证分析与区域分类鉴别研究OA北大核心CSTPCD

中文摘要

在法庭科学鉴定领域,土壤、岩石等地球化学相关材料是重要的物证来源。在实际案情分析中,物证材料所提供的信息往往指向未知区域,在没有明确犯罪现场位置的情况下,预测物证的来源是一项极具挑战性的工作。针对地球化学物证信息的未知性,通过建立包含矿物组成、元素含量、地理位置等理化性质和地理信息的数据集,比对案发现场样本信息,快速确定物证样本来源,为案情调查提供有力的技术支持和证据支持。本文采集辽宁沈阳市城市内表层泥土样品(0~10cm),应用X射线荧光光谱法(XRF)和X射线粉晶衍射法(XRD)对泥土物证样本中15种元素(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、Cu、Zn和Pb等)和矿物成分进行测试分析;借助MapGIS软件绘制元素含量分布图,探讨研究区元素分布特点及影响因素,利用主成分分析法(PCA)对三个研究区域泥土样本进行分类鉴别。结果表明:①通过城市地质填图可以获得准确直观的元素含量分布图,法庭工作者可以比对泥土样本的元素特征,追溯物证来源。②沈阳市泥土物证样本主要由石英、长石、蒙脱石和伊利石组成(88.0%~98.0%),XRD条形热图便于法庭工作者进行大量数据比对分析。③基于主成分分析法对三个研究区域15种元素进行降维分析,在95%的置信区间内实现显著的区域鉴别(第1组F_(1)<0,F_(2)<0;第2组F_(1)>0,F_(2)>0;第三组F_(1)>0,F_(2)<0)。④三个研究区域泥土样本中绿泥石、透闪石、高岭石、方解石和白云石存在显著差异,进一步佐证PCA分析分类的准确性。XRF与XRD的联合应用能够有效地区分城市内不同区域的泥土物证样本,为泥土物证溯源调查提供指向性研究区域,并为缩小调查范围提供重要线索。

金一;安帅;刘欣;宋丽华;赵恩好;马健生;张志斌;

中国刑事警察学院刑事科学技术学院,辽宁沈阳110035 辽宁省法庭科学重点实验室,辽宁沈阳110035中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034 自然资源部黑土地演化与生态效应重点实验室,辽宁沈阳110034

地质学

泥土物证X射线荧光光谱法X射线粉晶衍射法主成分分析

《岩矿测试》 2024 (005)

P.744-754 / 11

公安部科技强警基础工作专项(2017GABJC09);中国地质调查局地质调查项目(DD20190520);中国刑事警察学院公安学科基础理论研究创新计划项目(2022XKGJ0111);辽宁省教育厅基本科研重点公关项目(LJKZZ20220004);辽宁省法庭科学重点实验室开放课题(FTKX2022KF03)。

10.15898/j.ykcs.202403140047

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