경기도 포천시-연천시 일대 영평천 하류에 발달한 하안단구 퇴적층의 연대측정

국문 초록 (Abstract)

제4기 퇴적층 내 석영을 이용한 OSL 연대측정법의 연대측정 가능 상한은 약 15-20만 년으로 알려져 있으며, 20만 년보다 더 오래된 퇴적층의 경우 OSL 연대측정법을 이용하는데 한계가 있다.
본 연구에서는 경기도 포천시-연천시 일대 영평천 하류에 발달한 하안단구 퇴적층의 퇴적연대를 측정하였다. 연구지역 일대의 하안단구 분포를 확인하기 위해 수치표고모델(Digital Elevation Model; DEM), 과거 항공사진, 현재 위성사진의 비교를 통해 연구 지역에 발달한 단구 지형을 선별하였다. 지형분석 결과를 토대로 야외조사를 진행하여 총 4단의 하안단구 지형을 분류하였다.
제4기 퇴적층에 대한 ESR 연대측정법의 적용은 연대측정 범위를 최대 약 2백만 년까지 넓힐 수 있다는 장점이 있다. ESR 연대측정에 이용되는 석영의 Al 신호와 Ti 신호는 퇴적과정동안 완전히 제거되지 않아 잔여신호를 가지게 되는데, 이로 인해 ESR 연대는 실제 퇴적연대보다 더 과대평가된 결과를 나타낸다. OSL 신호를 이용하여 구한 등가선량(equivalent dose, DE)을 토대로, 실제 퇴적과정동안 각 시료의 ESR 신호가 부분적으로 얼마나 제거되었는지 알아보았다. 각 시료의 Al 신호와 Ti 신호의 포화 정도(saturation level)를 기준으로 제거 비율을 계산한 자료에 의하면, 퇴적 과정 동안 Al 신호는 약 45~67%, Ti 신호는 약 48~66%의 비율이 부분 제거되었음이 보고되었다. 부분 제거된 잔여 신호와 ESR 신호의 성장곡선을 이용하여 퇴적물의 등가선량을 계산하였으며, 이 값이 OSL 등가선량과 일치하는지 확인하였다. OSL 연대 가능 상한을 벗어나는 시료 또한 위에서 설명한 ESR 연대측정법을 이용하여 퇴적물의 퇴적연대를 추정하였다.
1단구 퇴적층의 OSL 등가선량은 약 4.3 Gy이며, ESR Ti-Li 신호가 약 58% 부분 제거 되었다고 가정하였을 경우 ESR 등가선량과 OSL 등가선량이 일치하는 것으로 확인되었다. 2단구 퇴적층의 OSL 등가선량은 약 64.25 Gy이며, ESR Ti 신호가 약 61.1% 부분 제거 되었다고 가정하였을 경우 ESR 등가선량과 OSL 등가선량이 일치하는 것으로 확인되었다. 나머지 단구 퇴적층의 OSL 및 ESR 연대는 현재 분석을 진행중이다.