Introduction of single grain OSL dating technique: sorted circle of Svalbard and archaeological site of France

Abstract

OSL(Optically Stimulated Luminescence

이하 OSL) 연대측정법은 1980년대 중반 빛에너지로 인해 광물입자에서 방출되는 루미네선스 신호(Optically Stimulated Luminescence

이하 OSL)가 대상광물이 흡수한 이온화방사선량(ionising radiation)과 비례한다는 관찰을 바탕으로 그 기본이론이 정립되었고(Huntely et al., 1985), 1990년대를 거치면서 좀 더 정밀하고 정확한 OSL 연대측정 결과, 특히 신뢰도 높은 등가선량(equivalent dose)값을 도출하기 위한 여러 실험적·이론적 노력들이 진행되어왔다(예: Mejdahl and Bøtter-Jensen, 1994

Galloway, 1996

Murray et al., 1997). 이후, 2000년대에 접어들면서 단일시료재현법(Single-Aliquot Regenerative-Dose protocol

SAR법, Murray and Wintle, 2000)의 개발과 더불어, OSL 연대측정법은 지형학, 고고학, 고기후학 등 제4기 퇴적층의 연대결과를 필요로 하는 학문분야에 폭넓게 적용되고 있다(Lian and Roberts, 2006). 하지만, 대상퇴적층이 퇴적당시 햇빛에 충분한 시간동안 노출되지 못하여 기존의 OSL 신호를 가지고 퇴적되었거나(heterogeneous bleaching 혹은 homogeneous incomplete bleaching), 퇴적이후 교란작용(생교란 혹은 지진활동에 수반된 교란작용)이 있었을 경우, 퇴적층내에는 다양한 퇴적연대를 지시하는 광물입자들(특히, OSL 연대측정 대상광물인 석영이나 장석입자)이 혼재되어 있을 가능성이 있어, 각 개별입자의 특성에 가장 적합한 등가선량측정법을 적용한다고 하여도 정확한 퇴적시기를 지시하는 OSL 연대를 구하는 데에 한계가 있다. 특히, 수 천개의 석영입자에서 한꺼번에 방출되는 OSL신호를 사용하는 다입자 OSL연대측정법(multiple grain OSL dating)으로는 짧은 햇빛노출시간 및 퇴적후 교란작용에 의한 OSL연대측정 오차를 극복하고 정확한 퇴적시기를 추정하는 작업은 불가능하다. 반면, 최근 녹색레이져를 사용하여 각 개별입자로부터 방출되는 OSL 신호를 측정할 수 있는 장비가 개발되어(Bøtter-Jensen et al., 2002), 동일 퇴적층내에 다양한 퇴적시기를 지시하는 석영입자들이 혼재한다 하더라도, 이들 중 대상 퇴적물의 퇴적시기를 지시하는 입자들만 선택적으로 사용한 OSL 연대측정이 가능하게 되었다(Single Grain OSL dating, 예: Demuro et al., 2008). 이번 발표에서는 노르웨이 스발바드섬의 원형구조토와 서부프랑스지역 하성