研究目的
评估激光诱导击穿光谱（LIBS）结合二次判别分析（QDA）在溯源西地中海地区黑曜石样本中的应用，旨在为考古学研究提供一种无损、便携的检测方法。
研究成果
激光诱导击穿光谱（LIBS）结合二次判别分析（QDA）能有效区分西地中海地区的黑曜石来源，对大多数群组具有高准确率。该方法因其便携性和最小侵入性，在现场考古应用中前景广阔。未来工作应聚焦于提升仪器灵敏度并减少误分类，有望将该方法拓展至其他溯源场景。
研究不足
便携式激光诱导击穿光谱仪（LIBS）灵敏度有限，无法检测锌（Zn）、镓（Ga）、钇（Y）、铌（Nb）等对溯源至关重要的关键元素。由于样品异质性、分组变异性及仪器不稳定性，尤其对撒丁岛样本（SA、SB1、SB2）会出现误判。该技术具有微侵入性，可能造成样品可见损伤，在未经优化的情况下未必适用于所有考古场景。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用激光诱导击穿光谱（LIBS）对黑曜石样品进行元素分析，随后通过二次判别分析（QDA）进行多元统计分析以区分不同地质来源。方法学包括预烧蚀清洁样品、每个样品多次测量及数据归一化处理。
2：样品选择与数据来源：
从IRAMAT-CRP2A参考收藏中选取228个来自西地中海（利帕里、帕尔马拉利亚、潘泰莱里亚、撒丁岛）的地质黑曜石样品。这些样品此前已通过LA-ICP-MS、PIXE和SEM-EDS等参考技术进行过表征。
3：实验设备与材料清单：
便携式LIBS系统（法国EasyLIBS/IVEA解决方案），配备Nd:YAG激光器（1064 nm，30 mJ，8 ns，1 Hz）、光谱仪（美国Ocean Optics HR2000+）、光纤及黑曜石样品。
4：实验流程与操作步骤：
通过三次激光烧蚀预处理清洁表面，随后每个样品选取五个位置，每位置发射七次激光（共35条光谱）。光谱经基线扣除和SNV归一化处理后取平均值进行分析。
5：数据分析方法：
使用JMP软件（13版，SAS研究所）应用QDA进行监督分类，通过决策树筛选变量以降低数据维度并提升区分度。
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HR2000+
Spectrometer
Ocean Optics
Used to capture and analyze the plasma radiation from LIBS for spectral data.
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EasyLIBS
Portable LIBS system
IVEA solutions
Used for Laser-Induced Breakdown Spectroscopy analysis of obsidian samples, providing elemental composition data.
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JMP
Software version 13
SAS Institute Inc.
Used for Quadratic Discriminant Analysis (QDA) to process and analyze the LIBS spectra for sample discrimination.
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