D.J.Huntley and M. Lamothe

Ubiquity of Anomalous Fading in K-feldspars, and the Measurement and Correction for it in Optical Dating

Canadian Journal of Earth Sciences, in press

Abstract

Anomalous fading rates were measured in K-feldspars separated from 49 sediment samples, mainly from North America. The intensity of the optically-stimulated luminescence was found to decrease linearly with the logarithm of time since irradiation between 2 days and ~1 year of storage at room temperature. Anomalous fading rates ranged from 2 to 10 % per decade, a decade being a factor of 10 in time since irradiation. The sample provenances were sufficiently varied that anomalous fading appears to be ubiquitous.

We have experimented with correction of optical ages for anomalous fading on the assumption that the observed fading can be extrapolated a further 4 decades in time. The corrected ages are in satisfactory agreement with independent ages. These results are restricted to the low-dose region of the dose response and are not expected to be applicable to samples older than ~ 20-50 ka.

Résumé

Le taux de décroissance anormale de luminescence a été mesurée pour une quarantaine d'échantillons de feldspaths extraits de sédiments d'âge Quaternaire, provenant principalement d'Amérique du Nord. L'intensité de la luminescence optiquement stimulée décroît de façon linéaire avec le logarithme du temps écoulé depuis l'irradiation, au cours de la période observée, soit entre deux jours et une année. Cette décroissance anormale est de 2 à 10 % par décade, celle-ci étant définie comme un facteur 10 de l'échelle de temps post-irradiation. La provenance des échantillons est suffisamment variée pour que l'on puisse considérer que ce phénomène affecte tout sédiment contenant des feldspaths.

Nous avons testé une méthode de correction pour cet effet, en postulant que cette décroissance peut être extrapolée sur une période de 4 décades supplémentaires. Les âges corrigés concordent avec les âges présumés, ces résultats étant restreints à la portion linéaire de la courbe de croissance. Celle-ci correspond aux faibles doses, ce qui implique que cette méthode ne s'applique probablement pas aux sédiments plus vieux que ~ 20-50 ka.