朝鲜半岛是一个缓慢变形的板块内部区域，位于欧亚板块边界附近（图1a）（Bird, 2003），其历史和仪器记录可追溯到大约2000年前。这一相对较短的时间跨度限制了我们对大地震的理解，而大地震的发生间隔可能在数百到数万年之间（Solonenko, 1973; Wallace, 1981）。为了解决这一限制，古地震研究对于揭示提供有关主要地震事件时间、位置和震级的地质证据至关重要（McCalpin and Nelson, 2009）。当现有断层表面在第四纪重新激活并反复产生大地震，或者长时间处于休眠状态后再次活动时，相关的地震灾害尤为严重（Ikeda et al., 1996; Kim et al., 2011）。评估这种灾害需要关键参数，如长期断层滑动速率、复发间隔以及最近断层事件的时间（Ikeda et al., 1996）。因此，确定断层活动的时间是获取减轻未来地震灾害所需数据的关键步骤。
电子自旋共振（ESR）、放射性碳（^14C）和光释光（OSL）等测年方法被广泛用于确定第四纪断层活动的时间（例如，Fukuchi, 1988; Sieh et al., 1989; Grant and Sieh, 1994; Kim and Lee, 2023; Kim et al., 2023a）。ESR测年主要应用于沿现有断层表面反复激活的断层泥浆带。这些泥浆带保存了地表下最后一次断层运动的信息（Ikeya et al., 1982）。摩擦加热（温度约为300–400°C；Yokoyama et al., 1985; Shimokawa and Imai, 1987）以及断层事件期间由于晶界摩擦滑动引起的晶格变形会重置ESR信号。只有当断层表面承受的正应力（σ_n）超过3 MPa且位移大于0.3 m时，才会发生完全重置（Lee and Schwarcz, 1994）。考虑到朝鲜半岛的地质环境，这种完全重置条件可以满足，因此断层泥浆的ESR测年下限约为150 ka，上限约为2000 ka（Kim and Lee, 2023）。^14C测年方法适用于距今约43,500年以内的沉积层中的有机物质（BETA, 2024）。该方法基于生物在其生命周期内吸收^14C的原理，死亡后该同位素以可预测的速率衰变。通过测量剩余的^14C，可以估算生物死亡后的时间。石英OSL测年通过分析最后一次暴露在阳光下的石英颗粒的发光信号来确定沉积层的沉积年龄。该方法的有效上限约为100–150 ka，具体取决于采样地点的辐射场强度（Wallinga and Cunningham, 2015; Chamberlain, 2018; Weon et al., 2023）。最近发生的断层活动通常涉及穿过第四纪未固结沉积层的现有断层的重新激活，通常使用^14C和OSL测年方法进行评估（例如，Vargas et al., 2014; Lin et al., 2018; Cheon et al., 2020; Kim et al., 2023a）。然而，由于许多第四纪断层事件的时间通常是间接推断的，因此越来越需要能够提供更直接年代约束的研究。
已经应用石英OSL测年技术直接确定最近断层活动的时间（Spencer et al., 2012; Ganzawa et al., 2013; Tsakalos et al., 2018; Tsakalos et al., 2020; Kim et al., 2019; Yang et al., 2019; Tsukamoto et al., 2024）。然而，这种方法面临挑战，例如近地表断层运动期间OSL信号的部分重置。断层泥浆中OSL信号的重置主要是由于地震滑移过程中的摩擦加热造成的，这需要温度超过300°C（Wintle, 1997; Ganzawa et al., 2013）。实验研究表明，高滑动速率可以有效重置OSL信号，而在低应力条件下不完全重置往往会导致年龄估计偏高（Kim et al., 2019; Yang et al., 2019; Oohashi et al., 2020）。因此，理解控制OSL信号重置的机制对于准确测定断层活动和评估地震灾害至关重要。在这项研究中，我们对从朝鲜半岛东南部杨山断层带三个剖面采集的天然断层泥浆以及断层带和未断层的第四纪未固结沉积物进行了石英OSL测年（图1b）。本研究旨在评估断层泥浆的OSL年龄是否能够识别地表破裂事件，或者至少能够细化由^14C或相关材料的OSL测年所确定的年龄范围。
