片山 郁夫IKUO KATAYAMA

Last Updated :2021/10/05

所属・職名
大学院先進理工系科学研究科 教授
メールアドレス
katayamahiroshima-u.ac.jp
その他連絡先
広島大学地球惑星システム学 広島県東広島市鏡山1-3-1A614
TEL:082-424-7468 FAX:082-424-0735

基本情報

学歴

  • 東京工業大学, 理工学研究科, 地球惑星科学, 日本, 2000年04月, 2003年03月

学位

  • 博士(理学) (東京工業大学)
  • 修士(理学) (東京工業大学)

教育担当

  • 【学士課程】 理学部 : 地球惑星システム学科 : 地球惑星システム学プログラム
  • 【博士課程前期】 先進理工系科学研究科 : 先進理工系科学専攻 : 地球惑星システム学プログラム
  • 【博士課程後期】 先進理工系科学研究科 : 先進理工系科学専攻 : 地球惑星システム学プログラム

担当主専攻プログラム

  • 地球惑星システム学プログラム

研究分野

  • 数物系科学 / 地球惑星科学 / 岩石・鉱物・鉱床学

研究キーワード

  • レオロジー
  • 沈み込み帯
  • 水循環

所属学会

  • 日本地質学会, 1998年
  • 日本鉱物学会, 2006年
  • 米国地球物理学会, 1999年
  • 日本地球惑星連合
  • 日本地熱学会

教育活動

授業担当

  1. 2021年, 教養教育, 1ターム, 教養ゼミ
  2. 2021年, 学部専門, 3ターム, 岩石学
  3. 2021年, 学部専門, 2ターム, 岩石変形学
  4. 2021年, 学部専門, セメスター(前期), 卒業研究
  5. 2021年, 学部専門, セメスター(後期), 卒業研究
  6. 2021年, 学部専門, 通年, 地球惑星システム学インターンシップ
  7. 2021年, 学部専門, 3ターム, 先端地球惑星科学
  8. 2021年, 学部専門, 1ターム, 結晶光学演習
  9. 2021年, 学部専門, 2ターム, 地学実験A
  10. 2021年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), 地球惑星システム学特別研究
  11. 2021年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(後期), 地球惑星システム学特別研究
  12. 2021年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), 地球惑星物理セミナー I
  13. 2021年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(後期), 地球惑星物理セミナー I
  14. 2021年, 博士課程・博士課程後期, セメスター(前期), 地球惑星システム学特別研究
  15. 2021年, 博士課程・博士課程後期, セメスター(後期), 地球惑星システム学特別研究
  16. 2021年, 博士課程・博士課程後期, セメスター(前期), 地球惑星物理セミナーII
  17. 2021年, 博士課程・博士課程後期, セメスター(後期), 地球惑星物理セミナーII
  18. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 3ターム, 地球惑星システム学概説
  19. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 4ターム, 断層と地震
  20. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 通年, 国際化演習Ⅰ
  21. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 通年, 国際化演習Ⅱ
  22. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 通年, 地球惑星エクスターンシップ
  23. 2021年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(後期), 地球惑星融合演習
  24. 2021年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), 地球惑星ミッドターム演習
  25. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 1ターム, 地球惑星システム学特別演習A
  26. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 2ターム, 地球惑星システム学特別演習A
  27. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 3ターム, 地球惑星システム学特別演習B
  28. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 4ターム, 地球惑星システム学特別演習B
  29. 2021年, 修士課程・博士課程前期, 年度, 地球惑星システム学特別研究
  30. 2021年, 博士課程・博士課程後期, 年度, 地球惑星システム学特別研究

研究活動

学術論文(★は代表的な論文)

  1. Effects of water and iron content on the rheological contrast between garnet and olivine, PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS, 166巻, 1-2号, pp. 57-66, 200801
  2. Geodynamic significance of seismic anisotropy of the upper mantle: New insights from laboratory studies, ANNUAL REVIEW OF EARTH AND PLANETARY SCIENCES, 36巻, pp. 59-95, 2008
  3. Low-temperature, high-stress deformation of olivine under water-saturated conditions, PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS, 168巻, 3-4号, pp. 125-133, 200807
  4. Variable seismic structure near the 660 km discontinuity associated with stagnant slabs and geochemical implications, PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS, 172巻, 3-4号, pp. 183-198, 200902
  5. Thin anisotropic layer in the mantle wedge beneath northeast Japan, GEOLOGY, 37巻, 3号, pp. 211-214, 200903
  6. Mineral chemistry and P-T condition of granular and sheared peridotite xenoliths from Kimberley, South Africa: Origin of the textural variation in the cratonic mantle, LITHOS, 109巻, 3-4号, pp. 333-340, 200905
  7. Inclusion study in zircon from ultrahigh-pressure metamorphic rocks in the Kokchetav massif: an excellent tracer of metamorphic history, JOURNAL OF THE GEOLOGICAL SOCIETY, 166巻, pp. 783-796, 200907
  8. ★, Trench-parallel anisotropy produced by serpentine deformation in the hydrated mantle wedge, NATURE, 461巻, 7267号, pp. 1114-U209, 20091022
  9. A new perspective on metamorphism and metamorphic belts, GONDWANA RESEARCH, 18巻, 1号, pp. 106-137, 201007
  10. Inhibition of subduction thrust earthquakes by low-temperature plastic flow in serpentine, EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS, 295巻, 3-4号, pp. 349-357, 20100701
  11. Spatial variations in antigorite fabric across a serpentinite subduction channel: Insights from the Ohmachi Seamount, Izu-Bonin frontal arc, EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS, 299巻, 1-2号, pp. 196-206, 20101015
  12. Strength contrast between plagioclase and olivine at water-rich Moho depths, JOURNAL OF MINERALOGICAL AND PETROLOGICAL SCIENCES, 105巻, 5号, pp. 286-290, 201010
  13. Low silica activity for hydrogen generation during serpentinization: An example of natural serpentinites in the Mineoka ophiolite complex, central Japan, EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS, 298巻, 1-2号, pp. 199-204, 20100915
  14. Water content of the mantle xenoliths from Kimberley and implications for explaining textural variations in cratonic roots, GEOLOGICAL JOURNAL, 46巻, 2-3号, pp. 173-182, 2011
  15. Permeability anisotropy of serpentinite and fluid pathways in a subduction zone, GEOLOGY, 39巻, 10号, pp. 939-942, 201110
  16. Electrical conductivity anisotropy of deformed talc rocks and serpentinites at 3 GPa, PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS, 188巻, 1-2号, pp. 69-81, 201109
  17. ★, Episodic tremor and slow slip potentially linked to permeability contrasts at the Moho, NATURE GEOSCIENCE, 5巻, 10号, pp. 731-734, 201210
  18. Slow earthquakes associated with fault healing on a serpentinized plate interface, SCIENTIFIC REPORTS, 3巻, 20130507
  19. SHRIMP U-Pb zircon dating of quartz-bearing eclogite from the Sanbagawa Belt, south-west Japan; Implications for metamorphic evolution of subducted protolith., Terra Nova, 16巻, pp. 81-89, 20040401
  20. Stress, strain, and B-type olivine fabric in the fore-arc mantle: sensitivity tests using high-resolution steady state subduction zone models., Journal of Geophysical Research, 112巻, B4号, pp. B04406, 20070417
  21. Annealing time-scale of the cratonic lithosphere of Southern Africa inferred from the shape of inclusion minerals., International Geology Review, 50巻, 1号, pp. 84-88, 20080101
  22. かんらん石格子選択配向の実験的研究と沈み込み帯での地震波異方性, 月刊地球, 3巻, pp. 2-7, 20080301
  23. Effect of temperature on the B- to C-type olivine fabric transition and implication for flow pattern in the subduction zone., Physics of Earth and Planetary Interior, 147巻, pp. 33-45, 20060309
  24. ★, Water content in natural eclogite and its implication for water transport into the deep upper mantle., Lithos, 86巻, pp. 245-259, 20060815
  25. Stress, strain, and B-type olivine fabric in the fore-arc mantle: sensitivity tests using high-resolution steady state subduction zone models., Journal of Geophysical Research, 112巻, 20070417
  26. Geology of the Gorny Altai subduction-accretion complex, southern Siberia: Tectonic evolution of an Ediacaran-Cambrian intra-oceanic arc-trench system., Journal of Asian Earth Sciences, 30巻, pp. 666-695, 20070701
  27. Imbricate structure of the Luobusa Ophiolite and surrounding rock units, southern Tibet., Journal of Asian Earth Sciences, 29巻, pp. 296-304, 20070201
  28. Geology and zircon geochronology of the Acasta Gneiss Complex, northwestern Canada: new constraints on its tectonothermal history., Precambrian Research, 153巻, pp. 179-208, 20070301
  29. Zircon-inclusion mineralogy of a diamond-grade eclogite from the Kokchetav massif, northern Kazakhstan., International Geology Review, 48巻, pp. 882-891, 20061001
  30. Deformation fabrics of the Cima di Gagone peridotite massif, central Alps, Switzerland: Evidence of deformation under water-rich conditions at low temperatures., Contribution to Mineralogy and Petrology, 152巻, pp. 43-51, 20060701
  31. Effect of water and stress on the lattice preferred orientation of olivine., Tectonophysics, 421巻, pp. 1-22, 20060718
  32. 日本列島下での沈み込みプロセスの多様性, 地学雑誌, 119巻, pp. 205-223, 20101001
  33. Is the African cratonic lithosphere dry or wet?, Special volume of Geological Society of America, pp. 249-256, 20110201
  34. Rheological contrast between glaucophane and lawsonite in naturally deformed blueschist from Diablo Range, California, ISLAND ARC, 22巻, 1号, pp. 63-73, 201303
  35. Recycled crustal zircons from podiform chromitites in the Luobusa ophiolite, southern Tibet, ISLAND ARC, 22巻, 1号, pp. 89-103, 201303
  36. Electrical conductivity of magnetite-bearing serpentinite during shear deformation, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 39巻, 20121030
  37. Shear-induced permeability anisotropy of simulated serpentinite gouge produced by triaxial deformation experiments, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 40巻, 7号, 20130416
  38. Effect of pore fluid pressure on the frictional strength of antigorite serpentinite, TECTONOPHYSICS, 583巻, pp. 49-53, 20130111
  39. Dehydration kinetics of antigorite using in situ high-temperature infrared microspectroscopy, PHYSICS AND CHEMISTRY OF MINERALS, 40巻, 4号, pp. 319-330, 201304
  40. Rheological decoupling at the Moho and implication to Venusian tectonics, SCIENTIFIC REPORTS, 4巻, 20140318
  41. Deformation fabrics of natural blueschists and implications for seismic anisotropy in subducting oceanic crust, PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS, 222巻, pp. 8-21, 201309
  42. Rheological contrast between serpentine species and implications for slab-mantle wedge decoupling, TECTONOPHYSICS, 608巻, pp. 545-551, 20131126
  43. Slow stick slip of antigorite serpentinite under hydrothermal conditions as a possible mechanism for slow earthquakes, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 42巻, 4号, pp. 1099-1104, 20150228
  44. Deformation microstructures of glaucophane and lawsonite in experimentally deformed blueschists: Implications for intermediate-depth intraplate earthquakes, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH, 120巻, 2号, pp. 1229-1242, 201502
  45. Frictional characteristics of single and polycrystalline muscovite and influence of fluid chemistry, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH, 120巻, 9号, pp. 6209-6218, 201509
  46. Can clay minerals account for the behavior of non-asperity on the subducting plate interface?, PROGRESS IN EARTH AND PLANETARY SCIENCE, 2巻, 20151009
  47. Effect of temperature on the frictional behavior of smectite and illite, JOURNAL OF MINERALOGICAL AND PETROLOGICAL SCIENCES, 110巻, 6号, pp. 293-299, 201512
  48. Evolution of the rheological structure of Mars, EARTH PLANETS AND SPACE, 69巻, 20170103
  49. 蛇紋岩の力学的性質とそのテクトニックな意義, 地学雑誌, 124巻, pp. 371-396, 2015
  50. 月内部のレオロジー構造から考察する月震の発生メカニズム, 遊星人, 24巻, 2015
  51. 沈み込み帯での水の循環様式, 火山, 61巻, pp. 69-77, 2016
  52. 三軸圧縮試験における庵治花崗岩のひずみ挙動および変形特性に対する封圧と間隙水圧の効果, 地質学雑誌, 122巻, pp. 603-615, 2016
  53. 岩石の変形特性に対する水の効果と大陸・海洋プレートのレオロジー構造, 地質学雑誌, 123巻, pp. 365-377, 2017
  54. 粘土鉱物の摩擦特性と沈み込みプレート境界地震の関連性, 粘土科学, 3巻, pp. 114-119, 2016
  55. Mantle hydration along outer-rise faults inferred from serpentinite permeability, SCIENTIFIC REPORTS, 7巻, 20171024
  56. Effects of humidity and interlayer cations on the frictional strength of montmorillonite, EARTH PLANETS AND SPACE, 70巻, 20180410
  57. Fluid-Induced Fracturing of Initially Damaged Granite Triggered by Pore Pressure Buildup, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 45巻, 15号, pp. 7488-7495, 20180816
  58. Evolution of permeability and fluid pathway in the uppermost oceanic crust inferred from experimental measurements on basalt cores, Journal of Petrological and Mineralogical Science, 113巻, pp. 268-272, 2018
  59. ★, Evolution of elastic velocities and amplitudes during triaxial deformation of Aji granite under dry and water-saturated conditions, Journal of Geophysical Research, 2018
  60. An inhomogeneous across-slab conduit controlled by intraslab stress heterogeneity in the Nankai subduction zone, SCIENTIFIC REPORTS, 9巻, 20190130
  61. Contrasting dilatant behaviors of mafic and ultramafic rocks based on triaxial deformation experiments, JOURNAL OF MINERALOGICAL AND PETROLOGICAL SCIENCES, 114巻, 2号, pp. 79-86, 201904
  62. Sensitivity of elastic thickness to water in the Martian lithosphere, PROGRESS IN EARTH AND PLANETARY SCIENCE, 6巻, 20190722
  63. Pore fluid effects on elastic wave velocities of serpentinite and implications estimates of serpentinization in oceanic lithosphere, TECTONOPHYSICS, 775巻, 20200120
  64. Inelastic behavior and mechanical strength of the shallow upper crust controlled by layer-parallel slip in the high-strain zone of the Niigata region, Japan, EARTH PLANETS AND SPACE, 72巻, 1号, 20200304
  65. Permeability Profiles Across the Crust-Mantle Sections in the Oman Drilling Project Inferred From Dry and Wet Resistivity Data, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH, 125巻, 8号, 202008
  66. Semi-brittle deformation of antigorite serpentinite under forearc mantle wedge conditions, JOURNAL OF STRUCTURAL GEOLOGY, 140巻, 202011
  67. Experimental Measurement of the Transport Flow Path Aperture in Thermally Cracked Granite and the Relationship between Pore Structure and Permeability, GEOFLUIDS, 2020巻, 20201107
  68. Strength models of the terrestrial planets and implications for their lithospheric structure and evolution, PROGRESS IN EARTH AND PLANETARY SCIENCE, 8巻, 1号, 20211204
  69. Effect of normal stress on the frictional behavior of brucite: application to slow earthquakes at the subduction plate interface in the mantle wedge, SOLID EARTH, 12巻, 1号, pp. 171-186, 20210125
  70. Workshop Reports Workshop report: Exploring deep oceanic crust off Hawai'i, SCIENTIFIC DRILLING, 29巻, pp. 69-82, 20210426

著書等出版物

  1. 2020年, ジオダイナミクス 原著第3版, 共立出版, 2020年, 単行本(学術書), 共訳, 木下正高(監訳),安藤亮輔,岩森光,沖野郷子,片山郁夫,加納靖之,川田佳史,木下正高,坂口有人,田中愛幸,中西正男,西山竜一,山野誠,吉田晶樹(訳), 978-4-320-04737-2, 632
  2. 2002年, The diamond-bearing Kokchetav massif Kazakhstan, Universal Academic Press, 教科書, 共編著, 527
  3. 2010年, 蛇紋岩と沈み込み帯プロセス(編集,月刊地球), 蛇紋岩と沈み込み帯プロセス, 2010年, 単行本(学術書), 編著

招待講演、口頭・ポスター発表等

  1. グローバル炭素循環へのマントル加水作用の影響, 片山 郁夫, 地球惑星科学連合大会(オンライン), 2021年, 招待, 英語
  2. 片山 郁夫、阿部 なつ江、岡崎 啓史、畠山 航平、赤松 祐哉、道林 克禎、Godard Marguerite、Kelemen Peter, 地球惑星科学連合大会(オンライン), 2020年, 招待, 日本語
  3. モホ面での地震波速度の不連続に対するクラックの効果, 片山郁夫,赤松祐哉,利根川貴志, 日本地質学会年会, 2019年, 招待, 日本語
  4. 岩石のミクロな破壊から地震のマクロな破壊まで, 片山郁夫, 高圧討論会, 2018年, 招待, 日本語
  5. Hydration of oceanic upper mantle along outer-rise faults, I. Katayama, Oceanic drilling workshop, 2016年06月, 招待, 英語, London, UK
  6. Frictional properties of clay minerals and implication to subduction zone seismicity, I. Katayama, Gordon Research Conference, 2016年, 招待, 英語, Andover, USA
  7. 粘土鉱物の摩擦ヒーリング特性と沈み込みプレート境界での固着度, 片山郁夫, 日本地質学会, 2015年09月, 招待, 日本語, 長野
  8. 粘土鉱物の摩擦特性と沈み込みプレート境界地震の関連性, 片山郁夫, 粘土鉱物討論会, 2015年09月, 招待, 日本語, 山口
  9. Fluid pathway in deep subduction zone and its implication to slow earthquake, I. Katayama, 12th international workshop on water dynamics, 2015年03月, 招待, 日本語, 仙台
  10. 沈み込みプレート境界での流体移動とスロー地震, 片山郁夫, 日本地質学会, 2013年09月, 招待, 日本語, 仙台
  11. 蛇紋岩の摩擦ヒーリング特性とスロー地震の関連性, 片山郁夫,岩田睦美,岡崎啓史,平内健一, 地球惑星科学連合大会, 2013年05月, 招待, 日本語, 幕張
  12. Serpentine rheology and its significance on subduction zone processes., I. Katayama, K. Hirauchi, Serpentine Days, 2012年09月, 招待, 英語, Porquerolles Island, France
  13. Serpentine rheology and its significance on subduction zone processes, I. Katayama, K. Hirauchi, American Geophysical Union, Fall Meeting, 2011年12月, 招待, 日本語, Sanfrancisco, USA
  14. Subduction zone rheology at the presence of serpentinites, I. Katayama, G-COE symposium at Tohoku University, 2010年07月, 招待, 英語, 仙台
  15. Is the strong seismic anisotropy at subduction zones caused by serpentine?, I. Katayama, K. Hirauchi, K. Michibayashi, J. Ando, Western Pacific Geophysical Meeting, 2010年06月, 招待, 英語, Taipei, Taiwan
  16. Rheological contrast between serpentines and olivine and weakening of the subducting interface, I. Katayama, K. Hirauchi, Western Pacific Geophysical Meeting, 2010年06月, 招待, 日本語, Taipei, Taiwan
  17. 地震波異方性からマントルウェッジをみる, 片山郁夫, 日本地球化学会, 2009年09月, 招待, 日本語, 広島
  18. 沈み込んだ海洋地殻の行方:レオロジー的性質からの考察, 片山 郁夫, 特定領域研究「地球深部スラブ」全国研究集会, 2007年11月, 招待, 日本語
  19. 沈み込んだ海洋地殻の行方:レオロジー的性質からの考察, 片山 郁夫, 地球惑星科学連合大会, 2007年05月, 招待, 日本語
  20. オリビン選択配向に対する水の効果と沈み込み帯地震波異方性に関する考察, 片山 郁夫, 地球惑星科学連合大会, 2007年05月, 招待, 日本語
  21. ザクロ石は柔らかい ?高温高圧実験の結果から?, 片山 郁夫, 産総研大陸地殻セミナー, 2006年06月, 招待, 日本語

受賞

  1. 2010年09月, 日本鉱物科学会研究奨励賞
  2. 2008年09月, 日本地質学会 柵山雅則賞, 日本地質学会
  3. 2019年05月28日, 第3回地球惑星科学振興西田賞, 公益社団法人日本地球惑星科学連合会長, 「地球惑星内部のレオロジーと水循環に関する研究」

外部資金

競争的資金等の採択状況

  1. 科学研究費助成事業(基盤研究(A)), プレートテクトニクスを始める力学条件の新展開, 2020年, 2023年
  2. 科学研究費助成事業(基盤研究(A)), 粘土鉱物の摩擦特性に対する湿度・水溶液の効果, 2015年, 2018年
  3. 科学研究費助成事業(挑戦的萌芽研究), 岩石の破壊による流体の浸入と弾性波速度の変化, 2014年, 2015年
  4. 科学研究費助成事業(新学術領域研究(研究領域提案型)), 岩石透水実験から推察する沈み込み帯での流体循環, 2012年, 2013年
  5. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 高間隙水圧下での蛇紋岩のすべり特性とスロー地震の関連性, 2012年, 2014年
  6. 科学研究費助成事業(基盤研究(A)), 冥王代の初期惑星進化解読, 2011年, 2013年
  7. 科学研究費助成事業(新学術領域研究(研究領域提案型)), 蛇紋岩の透水率異方性に関する実験的研究, 2010年, 2011年
  8. 科学研究費助成事業(基盤研究(A)), マントルウェッジカンラン岩のレオロジーと変成プロセス, 2010年, 2013年
  9. 科学研究費助成事業(若手研究(A)), マントル条件での蛇紋岩のレオロジー特性とプレート境界地震の関連性, 2009年, 2011年
  10. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 断層帯の中~高速域の摩擦構成則と大地震発生直前のプロセスの解明, 2008年, 2010年
  11. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), アナログ物質の変形実験に基づく沈み込むスラブの相転移時における強度変化の解明, 2008年, 2010年
  12. 科学研究費助成事業(若手研究(B)), ザクロ石の塑性変形実験に基づく沈み込んだ海洋地殻のレオロジー的性質, 2007年, 2008年
  13. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 堆積盆と付加体の発達過程及び流体移動の定量的解析, 2006年, 2007年

社会活動

委員会等委員歴

  1. 非常勤講師, 2018年04月, 2019年03月, 京都大学防災研究所
  2. 教科書編集委員, 2018年04月, 2020年03月, (株)第一学習社
  3. 非常勤講師, 2017年04月, 2018年03月, 京都大学防災研究所
  4. 非常勤講師, 2016年09月, 2017年03月, 愛媛大学
  5. 非常勤講師, 2016年04月, 2017年03月, 新潟大学大学院自然科学研究科
  6. 客員研究員, 2013年04月, 2015年03月, 愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター
  7. 共同利用研究員, 2013年04月, 2014年03月, 岡山大学地球物質科学研究センター