Application of Potassium Feldspar pIR-IRSL Method to Dating Quaternary Marine and Fluvial Terrace Sediments in Korea: A Case Study on a Fluvial Terrace and Gusan Fault in Uljin, Korea

이 논문에서는 K-장석 <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> 연대측정법의 한반도 해안-하안단구 퇴적층의 연대측정 적용가능성을 알아보기 위하여, 다양한 환경(해성, 하성, 풍성)에서 형성된 한반도 해안-하안단구 시료들의 K-장석 <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX>, <TEX>IRSL₅₀</TEX>, 석영 OSL 신호특성을 살펴보고, 경북 울진군 노음리 하안단구 퇴적층과 구산단층 퇴적물에 대한 연대측정을 실시하였다. 연구에 사용된 27개의 시료들에 대한 K-장석 <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> 신호의 <TEX>2D₀</TEX> 값은 평균적으로 약 700 Gy로, <TEX>IRSL₅₀</TEX> 신호의 <TEX>2D₀</TEX> 값과 유사하였으며, 석영 OSL 신호의 <TEX>2D₀</TEX> 값(약 250 Gy) 보다는 3배 정도 높았다. 일부 시료에 대한 K-장석 <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX>, <TEX>IRSL₅₀</TEX>, 석영 OSL 연대측정 결과, K-장석 <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> 연대는, <TEX>IRSL₅₀</TEX> 및 석영 OSL 연대보다 상당히 높았다. 이는 퇴적과정동안 장시간 햇빛에 노출되어도 제거되지 않는(unbleachable) <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> 신호에서 기인했을 가능성이 있다. 경북 울진군 노음리의 하안단구 퇴적층과 구산단층 퇴적층에서 분리한 K-장석 <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> 신호와 석영 OSL 신호도 모두 방사선포화상태에 있어, 정확한 퇴적연대를 측정하는데 한계가 있었다. 하지만, 각 신호의 성장곡선으로부터 얻은 <TEX>2D₀</TEX> 값은 노음리 하안단구 퇴적층은 109-140 ka 이전, 구산단층에 의해 절단된 퇴적층은 적어도 100-105 ka 이전에 형성되었을 가능성을 강력히 시사한다. 이 결과는, 기존 ~40-50 ka의 석영 OSL 신호를 기반으로 한 구산단층 퇴적층의 연대가 방사선포화현상에 의해 과소평가된 연대임을 의미한다. In this paper, in order to test the possibility of applying K feldspar <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> signal(read out at <TEX>290∘C</TEX>) to date old terrace sediments(up to ~ 200 ka, MIS 7) in Korea, we investigated luminescence properties of <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> signals in K feldspar extracts from 27 marine and fluvial terrace sediment samples, and these were compared with those of quartz OSL and conventional K feldspar <TEX>IRSL₅₀</TEX> (readout at <TEX>50∘C</TEX>) signals. The averaged <TEX>2D₀</TEX> value of K feldspar <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> growth curves was ~ 700 Gy, which is consistent with that of <TEX>IRSL₅₀</TEX> signal, and this is 3 times higher than that for quartz OSL (~ 250 Gy) on average. Where possible, K feldspar <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> ages were compared with quartz OSL and conventional <TEX>IRSL₅₀</TEX> ages. Our preliminary K feldspar <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> ages were older than quartz OSL ages by about 200%, while fading rate-corrected conventional <TEX>IRSL₅₀</TEX> ages are in good agreement with those based on quartz OSL. This seems to indicate the possibility of K-feldspar <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> age overestimation due to the presence of unbleachable <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> signals, even with a prolonged exposure to sunlight. Both quartz OSL and K-feldspar <TEX>pIR-IRSL₂₉₀</TEX> signals for the samples from Noeum fluvial terrace and Gusan fault site were all in dose saturation level, thus unable to estimate the formation ages of the sediments. However, <TEX>2D₀</TEX> values derived from the dose response growth curves strongly indicate that the Noeum fluvial terrace sediments have formed before 109-140 ka, while the fluvial sediments from Gusan fault were desposited before 100-105 ka. Further, this seems to suggest that the previous quartz OSL ages of ~40-50 ka for Gusan fault sediments should be the underestimated ones due to dose saturation problem.