2025/05/09 更新

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ナガヤ　タカヨシ
永冶　方敬
所属
教育・総合科学学術院 教育学部
職名
准教授
学位
博士（理学） ( 2016年03月 名古屋大学 )
メールアドレス
メールアドレス
ホームページ
https://w-rdb.waseda.jp/html/100004383_ja.html
プロフィール

研究室ウェブサイト: https://struct-geosci.w.waseda.jp/

Laboratory website: https://struct-geosci.w.waseda.jp/en/

経歴

  • 2025年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   教育・総合科学学術院 教育学部 理学科 地球科学専修   准教授

  • 2023年10月
    -
    継続中

    東京大学   大学院理学系研究科   客員共同研究員

  • 2025年04月
    -
    2025年09月

    東京学芸大学   教育学部   非常勤講師

  • 2023年04月
    -
    2025年03月

    東京学芸大学   教育学部 自然科学系 広域自然科学講座 環境科学分野   講師

  • 2019年09月
    -
    2023年03月

    東京大学   大学院理学系研究科・理学部   助教

  • 2019年04月
    -
    2019年08月

    南カリフォルニア大学   大学院文理学研究科・文理学部   日本学術振興会海外特別研究員PD

  • 2017年10月
    -
    2019年08月

    南カリフォルニア大学   大学院文理学研究科・文理学部   客員博士研究員

  • 2016年04月
    -
    2019年03月

    東北大学   大学院環境科学研究科   日本学術振興会特別研究員（PD）

  • 2015年09月
    -
    2016年03月

    愛知工業大学   基礎教育センター   非常勤講師

  • 2013年04月
    -
    2016年03月

    名古屋大学   大学院環境学研究科   日本学術振興会特別研究員（DC1）

  • 2014年09月
    -
    2015年03月

    愛知工業大学   基礎教育センター   非常勤講師

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学歴

  • 2013年04月
    -
    2016年03月

    名古屋大学   大学院環境学研究科   地球環境科学専攻  

  • 2011年04月
    -
    2013年03月

    名古屋大学   大学院環境学研究科   地球環境科学専攻  

  • 2007年04月
    -
    2011年03月

    大阪府立大学   理学部   物理科学科  

委員歴

  • 2024年
    -
    2025年

    日本鉱物科学会  研究発表優秀賞選考委員会 委員

  • 2019年11月
    -
    2023年12月

    第 17 回岩石-水相互作用国際会議(WRI-17)組織委員会  設置委員会委員

  • 2021年
    -
    2022年

    日本地質学会  選挙管理委員会委員

  • 2021年
    -
    　

    変成岩などシンポジウム2021  オンライン大会組織委員

  • 2017年
    -
    　

    変成岩などシンポジウム2017 & 第14回国際シンポジウムWater Dynamics 合同大会  組織委員

所属学協会

  • 2014年
    -
    継続中

    日本地震学会

  • 2012年
    -
    継続中

    日本地質学会

  • 2012年
    -
    継続中

    日本鉱物科学会

  • 2012年
    -
    継続中

    日本地球惑星科学連合

  • 2020年
    -
    2022年

    アジア・オセアニア地球科学連合

  • 2018年
    　
    　

    アメリカ地球物理学連合

  • 2016年
    　
    　

    アメリカ地球物理学連合

  • 2014年
    　
    　

    アメリカ地球物理学連合

  • 2014年
    　
    　

    ヨーロッパ地球科学連合

  • 2012年
    　
    　

    アメリカ地球物理学連合

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研究分野

  • 固体地球科学

研究キーワード

  • 固体地球物理学, 構造地震学, 沈み込み帯, 上部マントル, 大陸地殻, 岩石構造, 地震波異方性

  • 地学教育, 岩石・鉱物標本, 大規模言語モデル, 生成AI

  • 地球内部物質科学, 構造地質, 岩石学, 変成岩, 蛇紋岩, 鉱物物理

  • EBSD, XRD, Raman spectroscopy, EPMA, SEM

受賞

  • 日本地質学会 学生優秀発表賞

    2024年09月   日本地質学会   沈み込み帯プレート境界にかかる最大剪断応力の推定と沈み込み帯熱モデルの再検討: 後期白亜紀, 三波川沈み込み帯の例  

    受賞者： 小山 雪乃丞、ウォリス サイモン、永冶 方敬、青矢 睦月

  • 日本鉱物科学会 研究発表優秀賞

    2024年09月   日本鉱物科学会   「コーサイト相転移石英のEBSD検出法」の確立に向けて—西南日本四国三波川変成帯権現地域の組み込み—  

    受賞者： 箕輪 桃子、永冶 方敬、伊藤 泰輔、ウォリス サイモン

  • 日本地質学会 学生優秀発表賞

    2023年09月   日本地質学会   長野県伊那地域・三波川帯における超苦鉄質岩類の鉱物組み合わせの空間変化に基づく蛇紋岩化及び接触変成プロセスの解明  

    受賞者： 延原 香穂、築島 由理恵、森 宏、永冶 方敬、新屋 貴史、早川 由帆

  • 日本地質学会 優秀ポスター賞

    2017年09月   日本地質学会   緑泥石かんらん岩中の10ミクロン径かんらん石の動的再結晶  

    受賞者： 駒井美穂, 水上知行, 新井翔, 永冶 方敬, ウォリス サイモン

  • 日本地質学会 優秀ポスター賞

    2015年09月   日本地質学会   三波川沈み込み帯浅部マントルウェッジ中のブルース石の重要性を示す岩石学的・野外地質学的証拠  

    受賞者： 河原弘和, 遠藤俊祐, Wallis Simon, 永冶方敬, 森宏, 山本鋼志, 淺原良浩

  • 日本地球惑星科学連合2015年大会 学生優秀発表賞

    2015年05月   日本地球惑星科学連合   S波伝搬経路解析が制約する含水ウェッジマントルの分布とダイナミクス  

    受賞者： 永冶 方敬, ウォリス サイモン, ワーカー アンドリュー, ウーキー ジェームズ, ケンダル マイケル

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    https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jpgu2015/01345/public/pdf?type=in

  • 日本地質学会 優秀ポスター賞

    2014年09月   日本地質学会   炭質物の石墨化における被熱時間スケールの制約  

    受賞者： 森宏, 森なつみ, Wallis Simon, Annen Catherine, Westaway Rob, Caricchi Luca, 纐纈佑衣, 永冶方敬

  • 日本地質学会 優秀ポスター賞

    2014年09月   日本地質学会   浅部ウェッジマントル—スラブ間での物質循環の解明に向けて〜高知県白髪山岩体を例に〜  

    受賞者： 河原 弘和, 永冶 方敬, 森 宏, ウォリス サイモン

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論文

  • Detailed Occurrence of Feather Features in Quartz in Experimentally Shocked Granite

    Toshihiro Tada, Kosuke Kurosawa, Naotaka Tomioka, Takayoshi Nagaya, Junko Isa, Christopher Hamann, Haruka Ono, Takafumi Niihara, Takaya Okamoto and Takafumi Matsui

    Journal of Geophysical Research: Planets    2024年10月  [査読有り]

    DOI

  • Progressive change in dislocation microstructures in shocked calcite with pressure: Characterization of micrometeoroid bombardment on asteroid Ryugu

    Naotaka Tomioka, Kosuke Kurosawa, Akira Miyake, Yohei Igami, Takayoshi Nagaya, Takaaki Noguchi, Toru Matsumoto, Masaaki Miyahara, Yusuke Seto

    American Mineralogist    2024年09月  [査読有り]

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    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>Shock recovery experiments were performed using a two-stage light gas gun to clarify the progressive deformation microstructures of calcite at the submicron scale concerning pressure. Decaying compression pulses were produced using a projectile that was smaller than the natural marble target. In two experiments, natural marble samples were shocked to 13 and 18 GPa at the epicenters of the targets. Calcite grains shocked in the pressure range of 1.1–18 GPa were examined using polarized light microscopy and (scanning) transmission electron microscopy. The density of free dislocations in the grains shocked at 1.1–2.2 GPa [108–9 (cm-2)] is comparable to that of unshocked Carrara calcite grains. Subparallel bands of entangled dislocations less than 1 µm are formed at 4.2 GPa, and strongly entangled dislocations spread throughout the focused ion beam (FIB) sections at 7.3–18 GPa pressures. Dislocations selectively nucleate and entangle near the slip planes at pressures above ~3 GPa, corresponding to the transition from sharp extinction to undulatory extinction, according to the microstructural evolution with shock pressure. Above approximately 6 GPa, the dislocations nucleated homogeneously throughout the calcite crystals. The dislocation microstructure in a calcite grain collected from the asteroid Ryugu particle is similar to that of the experimentally shocked calcite at 4.2 GPa. The estimated pressure of 2–3 GPa, determined through fault mechanics analyses and the presence of dense sulfide minerals in the Ryugu particles, is in line with this pressure.</jats:p>

    DOI

  • Evidence for suboceanic small-scale convection from a “garnet”-bearing lherzolite xenolith from Aitutaki Island, Cook Islands

    Norikatsu Akizawa, Kazuhito Ozawa, Tetsu Kogiso, Akira Ishikawa, Akira Miyake, Yohei Igami, Simon R. Wallis, Takayoshi Nagaya, Chihiro Ohshima, Ryo Fujita, Tatsuhiko Kawamoto, Akihiro Tamura, Tomoaki Morishita, Shoji Arai and Atsushi Yasumoto

    Progress in Earth and Planetary Science (PEPS)   11:38   1 - 28  2024年07月  [査読有り]

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Garnet peridotite xenoliths have been rarely reported from suboceanic mantle. Petrographic and geochemical characteristics of garnet-bearing oceanic peridotite xenoliths provide precious information on dynamics of the suboceanic lithosphere and asthenosphere interaction. We examined a lherzolite xenolith included in olivine nephelinite lava from Aitutaki Island, a member of the Cook-Austral volcanic chain. The lherzolite xenolith contains reddish fine-grained (&lt; 5 µm in size) mineral aggregates (FMAs) with size range of 0.5–6 mm, consisting of olivine, calcic and sodic plagioclases, aluminous spinel, native iron, and nepheline. Microstructural observations and chemical data corroborate that the FMA is a decomposed pyrope-rich garnet including chromian spinel grains with an irregular highly indented morphology in the center. The FMA is surrounded by pyroxene-poor and olivine-rich aureole. The spatial and morphological relationships of FMA and chromian spinel with pyroxene-depleted margin suggest a reaction of aluminous spinel + pyroxenes → pyrope-rich garnet + olivine, which requires a compression before decomposition of the garnet to FMA. An orthopyroxene grain shows slight but clear chemical zoning characterized by increase in Al, Ca, and Cr from the grain center to the rim. The zoning patterns of Al and Ca in the orthopyroxene grain can be modeled by diffusion-controlled solid-state reactions induced by pressure and temperature changes, keeping surface concentrations in equilibrium with the other coexisting mineral phases. The results indicate that the mantle, from which the lherzolite xenolith was derived, underwent isothermal decompression followed by a weak heating on a time scale of a few tenths of million years before the xenolith extraction. From the deduced compression and decompression histories, we hypothesize that the mantle beneath Aitutaki Island was once dragged down to a garnet-stable deep mantle region and brought up later by small-scale sublithospheric convection.</jats:p>

    DOI

  • Deformation mechanisms and fluid conditions of mélange shear zones associated with seamount subduction

    Madison Frank, Kohtaro Ujiie, Ginta Motohashi and Takayoshi Nagaya

    Progress in Earth and Planetary Science (PEPS)   11:34   1 - 17  2024年06月  [査読有り]

    担当区分：最終著者

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Lithologic heterogeneity and the presence of fluids have been linked to seamount subduction and collocated with slow earthquakes. However, the deformation mechanisms and fluid conditions associated with seamount subduction remain poorly understood. The exhumed Chichibu accretionary complex on Amami-Oshima Island preserves mélange shear zones composed of mudstone-dominated mélange and basalt–limestone mélange deformed under sub-greenschist facies metamorphism. The mudstone-dominated mélange contains sandstone, siliceous mudstone, and basalt lenses in an illitic matrix. The basalt–limestone mélange contains micritic limestone and basalt lenses in a chloritic matrix derived from the mixing of limestone and basalt at the foot of a seamount. The basalt–limestone mélange overlies the mudstone-dominated mélange, possibly representing a submarine landslide from the seamount onto trench-fill terrigenous sediments. The asymmetric <jats:italic>S</jats:italic>–<jats:italic>C</jats:italic> fabrics in both mélanges show top-to-SE shear consistent with megathrust-related shear. Quartz-filled shear and extension veins in the mudstone-dominated mélange indicate brittle failure at near-lithostatic fluid pressure and low differential stress. Microstructural observations show that deformation in the mudstone-dominated mélange was accommodated by dislocation creep of quartz and combined quartz pressure solution with frictional sliding of illite, whereas the basalt-limestone mélange was accommodated by frictional sliding of chlorite and dislocation creep of coarse-grained calcite, with possible pressure solution creep and diffusion creep of fine-grained calcite. The mélange shear zones formed in association with seamount subduction record temporal changes in deformation mechanisms, fluid pressure, and stress state during megathrust shear with brittle failure under elevated fluid pressure, potentially linking tremor generation near subducting seamounts.</jats:p>

    DOI

  • Deformation-induced, retrograde transformation of kyanite to andalusite: An example of felsic granulite in the southern Bohemian Massif

    Takuro Yoshioka, Kyuichi Kanagawa, Yoshikuni Hiroi, Takao Hirajima, Martin Svojtka, Tomokazu Hokada, Simon R. Wallis, Takayoshi Nagaya, Akira Miyake

    Tectonophysics   ( 877:230293 )  2024年04月  [査読有り]

    DOI

  • Ultramafic Rocks from the Sanbagawa Belt: Records of Mantle Wedge Processes

    Atsushi Okamoto, Takayoshi Nagaya, Shunsuke Endo, and Tomoyuki Mizukami

    Elements   ( 20 ) 83 - 88  2024年04月  [査読有り]

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    <jats:p>Mantle wedge domains beneath the forearc Moho are unique regions of Earth’s interior where mantle encounters subducting oceanic plates. Crystal-plastic deformation and fluid-induced reactions in the supra-subduction mantle control global material circulation, arc volcanism, and seismicity within subduction zones. The Sanbagawa metamorphic belt contains numerous ultramafic blocks in its higher-grade zones, some of which likely originated as lower crustal arc cumulates that were subsequently incorporated into the mantle wedge and transported to the slab–mantle interface by mantle flow. Properties of these ultramafic rocks provide a valuable opportunity to understand the dynamic processes of the mantle wedge up to 80 km depth, including mantle flow, hydration/dehydration, and fluid–rock interactions near the slab–mantle interface of a warm subduction zone.</jats:p>

    DOI

  • Mineralogical aspects of asteriscus of goldfish (Carassius auratus) consisting of vaterite

    Gen TAKAHASHI , Taiga OKUMURA, Takayoshi NAGAYA, Michio SUZUKI, Toshihiro KOGURE

    Journal of Mineralogical and Petrological Sciences (JMPS)   ( 119:231206 )  2024年03月  [査読有り]

    DOI

  • Duplex Underplating, Sediment Dehydration and Quartz Vein Mineralization in the Deep Tremor Source Region

    Kohtaro Ujiie, Naoki Nishiyama, Hisaki Yamamoto, Minoru Yamashita, Takayoshi Nagaya, Takashi Sano, Yui Kouketsu

    Journal of Geophysical Research (JGR): Solid Earth   ( 129:e2023JB027901 )  2024年02月  [査読有り]

    DOI

  • Subduction plate interface shear stress associated with rapid subduction at deep slow earthquake depths: example from the Sanbagawa belt, southwestern Japan

    Koyama, Y., Wallis, S. R., & Nagaya T

    Solid Earth   ( 15 ) 143 - 166  2024年02月  [査読有り]

    担当区分：最終著者

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    <jats:p>Abstract. Maximum shear stress along an active deformation zone marking the subduction plate interface is important for understanding earthquake phenomena and is an important input parameter in subduction zone thermomechanical modeling. However, such maximum shear stress is difficult to measure directly at depths more than a few kilometers and is generally estimated by simulation using a range of input parameters with large associated uncertainties. In addition, estimated values generally represent maximum shear stress conditions over short observation timescales, which may not be directly applicable to long-timescale subduction zone modeling. Rocks originally located deep in subduction zones can record information about deformation processes, including maximum shear stress conditions, occurring in regions that cannot be directly accessed. The estimated maximum shear stress is likely to be representative of maximum shear stress experienced over geological timescales and be suitable to use in subduction zone modeling over timescales of millions to tens of millions of years. In this study, we estimated maximum shear stress along a subduction plate interface by using samples from the Sanbagawa metamorphic belt of southwestern (SW) Japan, in which slivers of mantle-wedge-derived serpentinite are widely distributed and in direct contact with metasedimentary rocks derived from the subducted oceanic plate. These areas can be related to the zone of active deformation along the subduction plate interface. To obtain estimates of maximum shear stress at the subduction interface, we focused on the microstructure of quartz-rich metamorphic rocks – quartz is the main component of the rocks we collected and its deformation stress is assumed to be roughly representative of the stress experienced by the surrounding rock and plate interface deformation zone. Maximum shear stress was calculated by applying deformation temperatures estimated by the crystallographic orientation of quartz (the quartz c-axis fabric opening-angle thermometer) and the apparent grain size of dynamically recrystallized quartz in a thin section to an appropriate piezometer. Combined with information on sample deformation depth, estimated from the P–T (pressure–temperature) path and deformation temperatures, it is suggested that there was nearly constant maximum shear stress of 15–41 MPa in the depth range of about 15–30 km, assuming plane stress conditions even when uncertainties related to the measurement direction of thin section and piezometer differences are included. The Sanbagawa belt formed in a warm subduction zone. Deep slow earthquakes are commonly observed in modern-day warm subduction zones such as SW Japan, which has a similar thermal structure to the Sanbagawa belt. In addition, deep slow earthquakes are commonly observed to be concentrated in a domain under the shallow part of the mantle wedge. Samples showed the depth conditions near the mantle wedge, suggesting that these samples were formed in a region with features similar to the deep slow earthquake domain. Estimated maximum shear stress may not only be useful for long-timescale subduction zone modeling but also represent the initial conditions from which slow earthquakes in the same domain nucleated.
    </jats:p>

    DOI

  • Dehydration of brucite + antigorite under mantle wedge conditions: insights from the direct comparison of microstructures before and after experiments

    Nagaya,T., Okamoto, A., Kido, M., Muto, J., & Wallis, S. R.

    Contributions to Mineralogy and Petrology (CMP)   177:87  2022年09月  [査読有り]  [国際誌]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • Thermal structure in subducted units from continental Moho depths in a palaeo subduction zone, the Asemigawa region of the Sanbagawa metamorphic belt, SW Japan

    Yui Kouketsu, Kazushi Sadamoto, Hayato Umeda, Hirokazu Kawahara, Takayoshi Nagaya, Tomoki Taguchi, Hiroshi Mori, Simon Wallis, Masaki ENAMI

    Journal of Metamorphic Geology    2021年08月  [査読有り]

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Raman CM geothermometry applied to 126 samples of pelitic schists collected over an area of 11 km × 7 km reveals the thermal structure of the Asemigawa region of the Sanbagawa metamorphic belt, southwest Japan in unprecedented detail. In general, the estimated temperatures gradually increase from south to north in the range of 288–553°C. However, a temperature gap from ~380 to ~440°C is identified near the boundary between the chlorite and garnet zones. This temperature region matches the depth of the continental Moho of the Sanbagawa subduction zone. The temperature gradient in the higher‐temperature domain is higher than that in the lower‐temperature domain, and large‐scale tight folds that affect the thermal structure are developed in the high‐grade units and in the vicinity of the temperature discontinuity. These geological structures probably reflect that the exhumed slab units was dammed at the Moho depth due to the upward movement being impeded by increase in the coupling strength of the overlying rocks associated with exhumation from beneath serpentinite rocks to a shallower domain overlain by crustal rocks. Changes in the coupling strength along the subduction boundary led the strong folding at the higher‐temperature domain and the pre‐formed foliation developed at the Moho depth may have acted as the tectonic boundary, resulting in a temperature discontinuity. These results will contribute to elucidating various geological phenomena occurring in the forearc regions of modern subduction zones.</jats:p>

    DOI

  • Multi-stage infiltration of Na- and K-rich fluids from pegmatites at mid-crustal depths as revealed by feldspar replacement textures

    Astin Nurdiana, Atsushi Okamoto, Kenta Yoshida, Masaoki Uno, Takayoshi Nagaya, Noriyoshi Tsuchiya

    Lithos   ( 388-389:106096 )  2021年05月  [査読有り]  [国際誌]

    DOI

  • Rapid fluid infiltration and permeability enhancement during middle-lower crustal fracturing: Evidence from amphibolite-granulite- facies fluid-rock reaction zones, Sør Rondane Mountains, East Antarctica

    Diana Mindaleva, Masaoki Uno, Fumiko Higashino, Takayoshi Nagaya, Atsushi Okamoto, Noriyoshi Tsuchiya

    Lithos   372-373:105521  2020年11月  [査読有り]  [国際誌]

    DOI

  • Crystallographic preferred orientation of talc determined by an improved EBSD procedure for sheet silicates: Implications for anisotropy at the slab–mantle interface due to Si-metasomatism

    Takayoshi Nagaya, Atsushi Okamoto, Ryosuke Oyanagi, Yusuke Seto, Akira Miyake, Masaoki Uno, Jun Muto, Simon R. Wallis

    American Mineralogist    2020年06月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Talc is widely distributed over the Earth's surface and is predicted to be formed in various tectonic settings. Talc is a very soft and anisotropic sheet silicate showing very low friction behavior. Therefore, the formation of talc is expected to weaken the strength of talc-bearing rocks and may be associated with the initiation of subduction, and with a decrease in the coupling coefficient resulting in aseismic movements along faults and shear zones within subduction zones. For these reasons, understanding the crystallographic preferred orientation (CPO) of talc is important to quantify the anisotropy and physical properties of the host rock. However, it is difficult to measure a significant number of talc crystal orientations and to evaluate the accuracy of the measurements using electron-backscattered diffraction (EBSD). Therefore, talc CPO has not been reported, and there is uncertainty regarding the estimation of the strength of deformed talc-bearing rocks. Using methods developed for antigorite, we report the first successful EBSD measurements of talc CPO from a talc schist formed due to Simetasomatism of ultramafic rocks by subduction zone fluids. We used a combination of W-SEM and FE-SEM measurements to examine domains of various grain sizes of talc. In addition, we used TEM measurements to evaluate the accuracy of the EBSD measurements and discuss the results of talc CPO analysis. Talc CPO in the present study shows a strong concentration of the pole to the (001) plane normal to the foliation. The strongest concentration of the [100] direction is parallel to the lineation. The talc schist produces similar S-wave splitting and P- and S-wave anisotropy as antigorite schist in deeper domains, thus identifying talc-rich layers in subduction zones may require a combination of geophysical surveys, seismic observations, and anisotropy modeling. The presence of strong talc CPO in rocks comprising the slab–mantle interface boundary may promote spatial expansion of the slip area during earthquakes along the base of the mantle wedge.</jats:p>

    DOI

  • Formation of secondary olivine after orthopyroxene during hydration of mantle wedge: evidence from the Khantaishir Ophiolite, western Mongolia

    Otgonbayar Dandar, Atsushi Okamoto, Masaoki Uno, Ryosuke Oyanagi, Takayoshi Nagaya, Ulziiburen Burenjargal, Tsuyoshi Miyamoto, Noriyoshi Tsuchiya

    Contributions to Mineralogy and Petrology (CMP)   174:86  2019年10月  [査読有り]  [国際誌]

    DOI

  • Coexisting different types of zoned garnet in kyanite-quartz eclogites from the Sanbagawa metamorphic belt: Evidence of deformation-induced lithological mixing during prograde metamorphism

    Masaki Enami, Jun-Ichi Kimura, Motohiro Tsuboi, Yui Kouketsu, Takayoshi Nagaya, Shuaimin Huang

    Island Arc   28:e12274  2018年10月  [査読有り]  [国際誌]

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Garnet grains in Sanbagawa quartz eclogites from the Besshi region, central Shikoku commonly show a zoning pattern consisting of core and mantle/rim that formed during two prograde stages of eclogite and subsequent epidote–amphibolite facies metamorphism, respectively. Garnet grains in the quartz eclogites are grouped into four types (I, II, III, and IV) according to the compositional trends of their cores. Type I garnet is most common and sometimes coexists with other types of garnet in a thin section. Type I core formed with epidote and kyanite during the prograde eclogite facies stage. The inner cores of types II and III crystallized within different whole‐rock compositions of epidote‐free and kyanite‐bearing eclogite and epidote‐ and kyanite‐free eclogite at the earlier prograde stage, respectively. The inner core of type IV probably formed during the pre‐eclogite facies stage. The inner cores of types II, III, and IV, which formed under different P–T conditions of prograde metamorphism and/or whole‐rock compositions, were juxtaposed with the core of type I, probably due to tectonic mixing of rocks at various points during the prograde eclogite facies stage. After these processes, they have shared the following same growth history: (i) successive crystal growth during the later stage of prograde eclogite facies metamorphism that formed the margin of the type I core and the outer cores of types II, III, and IV; (ii) partial resorption of the core during exhumation and hydration stage; and (iii) subsequent formation of mantle zones during prograde metamorphism of the epidote–amphibolite facies. The prograde metamorphic reactions may not have progressed under an isochemical condition in some Sanbagawa metamorphic rocks, at least at the hand specimen scale. This interpretation suggests that, in some cases, material interaction promoted by mechanical mixing and fluid‐assisted diffusive mass transfer probably influences mineral reactions and paragenesis of high‐pressure metamorphic rocks.</jats:p>

    DOI

  • Minimizing and quantifying mis-indexing in electron backscatter diffraction (EBSD) determinations of antigorite crystal directions

    Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Yusuke Seto, Akira Miyake, Yusuke Soda, Seiichiro Uehara, Megumi Matsumoto

    Journal of Structural Geology    2017年02月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • An integrated EPMA-EBSD study of metamorphic histories recorded in garnet

    Masaki Enami, Takayoshi Nagaya, Maw Maw Win

    American Mineralogist    2017年01月  [査読有り]

    DOI

  • Seismic evidence for flow in the hydrated mantle wedge of the Ryukyu subduction zone

    Takayoshi Nagaya, Andrew M. Walker, James Wookey, Simon R. Wallis, Kazuhiko Ishii, J. -Michael Kendall

    Scientific Reports    2016年07月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>It is widely accepted that water-rich serpentinite domains are commonly present in the mantle above shallow subducting slabs and play key roles in controlling the geochemical cycling and physical properties of subduction zones. Thermal and petrological models show the dominant serpentine mineral is antigorite. However, there is no good consensus on the amount, distribution and alignment of this mineral. Seismic velocities are commonly used to identify antigorite-rich domains, but antigorite is highly-anisotropic and depending on the seismic ray path, its properties can be very difficult to distinguish from non-hydrated olivine-rich mantle. Here, we utilize this anisotropy and show how an analysis of seismic anisotropy that incorporates measured ray path geometries in the Ryukyu arc can constrain the distribution, orientation and amount of antigorite. We find more than 54% of the wedge must consist of antigorite and the alignment must change from vertically aligned to parallel to the slab. This orientation change suggests convective flow in the hydrated forearc mantle. Shear wave splitting analysis in other subduction zones indicates large-scale serpentinization and forearc mantle convection are likely to be more widespread than generally recognized. The view that the forearc mantle of cold subduction zones is dry needs to be reassessed.</jats:p>

    DOI

  • Brucite as an important phase of the shallow mantle wedge: Evidence from the Shiraga unit of the Sanbagawa subduction zone, SW Japan

    Hirokazu Kawahara, Shunsuke Endo, Simon R. Wallis, Takayoshi Nagaya, Hiroshi Mori, Yoshihiro Asahara

    Lithos    2016年06月  [査読有り]

    DOI

  • Phase equilibria modelling of blueschist and eclogite from the Sanbagawa metamorphic belt of southwest Japan reveals along‐strike consistency in tectonothermal architecture

    O. M. Weller, S. R. Wallis, M. Aoya, T. Nagaya

    Journal of Metamorphic Geology    2015年08月  [査読有り]

    担当区分：最終著者

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>The Sanbagawa metamorphic belt of southwest Japan is one of the type localities of subduction‐related high‐<jats:italic>P</jats:italic> metamorphism. However, variable pressure–temperature (<jats:italic>P</jats:italic>–<jats:italic>T</jats:italic>) paths and metabasic assemblages have been reported for eclogite units in the region, leading to uncertainty about the subduction zone paleo‐thermal structure and associated tectonometamorphic conditions. To analyse this variation, phase equilibria modelling was applied to the three main high‐<jats:italic>P</jats:italic> metabasic rock types documented in the region – glaucophane eclogite, barroisite eclogite and garnet blueschist – with modelling performed over a range of <jats:italic>P</jats:italic>,<jats:italic> T</jats:italic>, bulk rock H<jats:sub>2</jats:sub>O and bulk rock ferric iron conditions using <jats:sc>thermocalc</jats:sc>. All samples are calculated to share a common steep prograde <jats:italic>P</jats:italic>–<jats:italic>T</jats:italic> path to similar peak conditions of ∼16–20 kbar and 560–610 °C. The results establish that regional assemblage variation is systematic, with the alternation in peak amphibole phase due to peak conditions overlapping the glaucophane–barroisite solvus, and bulk composition effects stabilizing blueschist <jats:italic>v</jats:italic>. eclogite facies assemblages at similar <jats:italic>P</jats:italic>–<jats:italic>T</jats:italic> conditions. Furthermore, the results reveal that a steep prograde <jats:italic>P</jats:italic>–<jats:italic>T</jats:italic> path is common to all eclogite units in the Sanbagawa belt, indicating that metamorphic conditions were consistent along strike. All localities are compatible with predictions made by a ridge approach model, which attributes eclogite facies metamorphism and exhumation of the Sanbagawa belt to the approach of a spreading ridge.</jats:p>

    DOI

  • Reply to comment by Nozaka (2014) on "Dehydration breakdown of antigorite and the formation of B-type olivine CPO"

    Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Hiroaki Kobayashi, Katsuyoshi Michibayashi, Tomoyuki Mizukami, Yusuke Seto, Akira Miyake, Megumi Matsumoto

    Earth and Planetary Science Letters (EPSL)   408   406 - 407  2014年12月  [査読有り]  [国際誌]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • Two types of antigorite serpentinite controlling heterogeneous slow-slip behaviours of slab–mantle interface

    Tomoyuki Mizukami, Hironori Yokoyama, Yoshihiro Hiramatsu, Shoji Arai, Hirokazu Kawahara, Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis

    Earth and Planetary Science Letters    2014年09月  [査読有り]

    DOI

  • Dehydration breakdown of antigorite and the formation of B-type olivine CPO

    Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Hiroaki Kobayashi, Katsuyoshi Michibayashi, Tomoyuki Mizukami, Yusuke Seto, Akira Miyake, Megumi Matsumoto

    Earth and Planetary Science Letters    2014年02月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

    DOI

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講演・口頭発表等

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 蛇紋岩の脱水・変形実験に基づいた浅部ウェッジマントルの変形微細組織の究明

    日本学術振興会 (JSPS)  基金

    研究期間:

    2024年04月
    -
    2028年03月
     

    永冶方敬

  • 地質標本の展示・デジタルアーカイブ化の技術・技能習得プログラムの開発と実践

    大学院教育改善に関する研究プロジェクト

    研究期間:

    2025年04月
    -
    2026年03月
     

    高橋修, 西田尚央, 永冶方敬

  • 東京学芸大学及び附属学校の岩石鉱物標本・岩石園のデータベース化と教材セットの構築による実習プログラムの開発

    特別開発研究プロジェクト

    研究期間:

    2025年04月
    -
    2026年03月
     

    西田尚央, 蒲生友作, 宮口真木子, 関田義博, 永冶方敬

  • 東京学芸大学及び附属学校の岩石鉱物標本・岩石園のデータベース化と教材セットの構築による実習プログラムの開発

    特別開発研究プロジェクト

    研究期間:

    2024年04月
    -
    2025年03月
     

    永冶方敬、三井寿哉、宮口真木子、西田尚央、関田義博

  • 地質標本の展示・デジタルアーカイブ化の技術・技能習得プログラムの開発と実践

    大学院教育改善に関する研究プロジェクト

    研究期間:

    2024年04月
    -
    2025年03月
     

    永冶方敬、西田尚央、高橋修

  • EBSDの新展開によって拓く断層岩の微細組織学

    日本学術振興会 (JSPS)  基金

    研究期間:

    2020年10月
    -
    2024年03月
     

    WALLIS R・Simon, 瀬戸 雄介, 永冶 方敬, 吉田 健太, 大柳 良介

    　概要を見る

    We carried out analysis of serpentinite schist. We performed EBSD mapping of antigorite schist to complement the work done in the previous year. We carried out very careful sample preparation including consideration of the orientation of the sample with respect to the foliation. We also experimented with a range of different conditions for polishing the surface. The results produced greater than 70% indexing rate using the traditional indexing system that is based on Hough Transformations of the Kikuchi diffraction patterns. This large data set was then used to examine what sort of improvements could be obtained using the Dictionary Indexing approach. We were unable to visit our foreign collaborator in person but were able to discuss the results on line and went the data for him to continue analysis in USA. Dictionary indexing resulted in a similar microstructural map but with much greater resolution. The Dictionary Indexing approach does not allow for non indexed pixels so the indexing rate is 1000%. We carried out similar mapping of lizardite in a serpentinite sample. This is a low T form of serpentinite and is mechanically much softer than antigorite and subject to beam damage when analysed in SEM. For these reasons data on crystal orientation is very limited. We now have a good data set for this low T serpentinite material. Our initial results show the importance of twinning in antigorite and are able to resolve some of the issues with rotational psedo symmetry present in previous EBSD analyses of antigorite.

  • 沈み込み帯ウェッジマントルにおけるアンチゴライト蛇紋岩の構造推定

    日本学術振興会 (JSPS)  基金

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2024年03月
     

    永冶 方敬

    　概要を見る

    本研究では、沈み込み帯においてウェッジマントルと呼ばれる、沈み込むプレートの上方に位置するくさび形の上部マントルが研究対象領域である。ウェッジマントルでは沈み込むプレートから供給される水流体によって含水し、アンチゴライトと呼ばれる蛇紋石の一種が形成することで蛇紋岩(アンチゴライト蛇紋岩)が分布することが予想されている。そのため、含水鉱物であるアンチゴライトやアンチゴライトを含む蛇紋岩の物性や構造を明らかにすることは、含水化したウェッジマントルの物性や構造を理解する上で重要となる。
    これまで変形実験や天然の蛇紋岩試料中の観察・分析から、アンチゴライトの結晶軸はウェッジマントルで強く配列する一方で、その結晶軸の配列パターンは複数種類存在している可能性が指摘されている。今年度、昨年度に引き続き国内の複数地域において野外調査、および国内外の天然の蛇紋岩試料を用いたアンチゴライトの結晶方位測定を実施した。今年度、これらの解析も進め、これまでに報告されている複数地域・岩石からのアンチゴライトの結晶軸の配列パターンとの比較から、特定の結晶軸の配列パターンについて形成メカニズムをまとめた。来年度これらの成果を査読付き国際誌へ投稿する予定である。
    また蛇紋岩分布領域で温度上昇に伴う脱水分解過程とこれに関連した岩石構造の変化に関しても、天然の蛇紋岩試料の観察・分析からのアプローチに加え、天然の蛇紋岩試料を使用して実験的なアプローチからも調査しており、今年度これらの研究成果をまとめた。これはウェッジマントルにおける蛇紋岩の脱水過程と構造変化を検討する上で重要な知見が得られる可能性がある。来年度も引き続き実験的なアプローチからもウェッジマントルの構造推定を進め、成果を査読付き国際誌へ投稿する予定である。

  • アメリカ西部変成コアコンプレックスの大陸地殻強度マッピング

    日本学術振興会 (JSPS)  基金

    研究期間:

    2017年04月
    -
    2021年03月
     

    永冶 方敬

    　概要を見る

    米国西部のルビー山地及びイーストハンボルト山脈に露出する大陸地殻由来の変形した岩石を調査した。得られた岩石試料は異なる変形組織を示し、地殻内の異なる条件で変形したと予測される。これらの岩石試料セットは、様々な変形条件における岩石の流動特性に関する情報を提供する。室内実験から試料中の鉱物の結晶方位情報を取得し、石英のTi含有量を取得することに成功した。これは岩石の変形条件の定量的な制約を可能にし、地殻内の詳細な強度プロファイルの構築への貢献が期待される成果である。

  • 中央構造線の微細構造解析による大陸地殻強度の解明

    日本学術振興会 (JSPS)  補助金

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

    永冶 方敬

    　概要を見る

    ・ネバダ州イーストハンボルトレンジの試料分析を行い、得られた定方位岩石試料の微細組織観察から調査地域が各深さ領域での変形組織を保持した大陸花崗岩類の試料セットであることを確認した。またエンジェル湖周辺の試料中微小剪断帯内では、異なる深さで形成されたことが予想される各微細変形組織に対して、EBSD測定における最適な結晶構造データベースを取得するためEPMA分析を行った上で、EBSDによる広域結晶方位マッピングを実施した。本年度までに得られた成果をまとめ国際誌へ投稿・公表する予定である。
    ・本年度はギリシャ・シロス島での超塩基性岩の野外地質調査を実施した。また昨年度に実施したカリフォルニア州ジェードコーブ周辺の滑石片岩のEBSDによる滑石及び角閃石の結晶方位測定では、これまで報告例のなかった滑石の結晶方位定向配列(CPO)パターンの測定に初めて成功しており、本年度は得られたEBSD測定の正確性をFIB-TEM測定から検証した。測定手法及び本成果をもとに予想される滑石片岩の摩擦特性及び地震波異方性は今後沈み込み帯のスラブーマントル境界や海嶺域を始め、滑石を多く含む変成岩や火成岩で幅広く活用が期待される成果であり、現在査読英文誌に投稿中である。
    ・本年度天然試料を用いた蛇紋岩の高圧加熱実験では蛇紋石鉱物とブルース石の境界に沿って多数のかんらん石の凝集体を生成することに成功した。実験手法を含めこれまでの一連の実験は沈み込み帯上部マントルで予想される変成反応とそれに伴う岩石組織の変遷の推定に貢献する成果である。
    ・天然試料の微小剪断帯中のアンチゴライト粒子のFIB-TEM観察から、アンチゴライトが粒界滑りによってCPOを形成することを確認した。これはアンチゴライトの新たなCPO形成機構であり、今後異なる鉱物の変形組織においても本手法によって粒界滑りの痕跡を得られる可能性を示した成果である。

  • アンチゴライトの沈み込み機構の解明

    日本学術振興会 (JSPS)  補助金

    研究期間:

    2013年04月
    -
    2016年03月
     

    永冶方敬

  • 名古屋大学先進共同研究大学院生交換プログラム

    日本学生支援機構 (JASSO)  留学生交流支援制度

    研究期間:

    2014年03月
    -
    2014年06月
     

    永冶方敬

  • 名古屋大学－ブリストル大学地球科学研究交流

    日本学生支援機構 (JASSO)  留学生交流支援制度

    研究期間:

    2012年10月
    -
    2013年01月
     

    永冶方敬

  • 基礎環境学を担う若手人材育成プログラム(短期派遣)

    日本学術振興会 (JSPS)  組織的な若手研究者等海外派遣プログラム

    研究期間:

    2012年12月
    -
    　
     

    永冶方敬

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現在担当している科目

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学術貢献活動

  • 日本地球惑星科学連合2025年大会 (セッション[S-MP28])

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)  

    2025年05月
    -
    　

  • 日本地球惑星科学連合2024年大会 (巡検)

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)  

    2024年06月
    -
    　

    　概要を見る

    [FT-06]コース: 秩父長瀞ー日本の地質学の発祥の地の巡検担当（ウォリス サイモン・永冶方敬）

  • 日本地球惑星科学連合2024年大会 (セッション[S-MP24])

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)   幕張メッセ

    2024年05月
    -
    　

    　概要を見る

    セッション[S-MP24] 変形岩・変成岩とテクトニクスのセッションコンビーナ・座長 https://www.jpgu.org/meeting_j2024/sessionlist_jp/detail/S-MP24.html

  • 第２回国際地球化学連合(IAGC)国際会議(第 17 回岩石-水相互作用国際会議(WRI-17)&第 14 回応用同位体地球化学国際会議(AIG-14)合同会議) : セッション[C-7]

    学会・研究会等

    第 17 回岩石-水相互作用国際会議(WRI-17)   仙台国際センター

    2023年08月
    -
    　

    　概要を見る

    セッション[C-7] Mass and Energy Systems in Convergent Marginsのセッションコンビーナ・座長 https://confit.atlas.jp/guide/event/wri17/session/1R207-08/class https://confit.atlas.jp/guide/event/wri17/session/1R209-10/class https://confit.atlas.jp/guide/event/wri17/session/1P70-71/class

  • 第２回国際地球化学連合(IAGC)国際会議(第 17 回岩石-水相互作用国際会議(WRI-17)&第 14 回応用同位体地球化学国際会議(AIG-14)合同会議) (巡検)

    学会・研究会等

    第 17 回岩石-水相互作用国際会議(WRI-17)  

    2023年08月
    -
    　

    　概要を見る

    Post-conference toursのP2: Nagatoro-Nikkoコースの巡検担当（永冶方敬・岡本敦・大柳 良介）

  • 日本地球惑星科学連合2023年大会 (セッション[S-MP26])

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)   幕張メッセ

    2023年05月
    -
    　

    　概要を見る

    セッション[S-MP26] 変形岩・変成岩とテクトニクスのセッションコンビーナ・座長 https://www.jpgu.org/meeting_j2023/sessionlist_jp/detail/S-MP26.html

  • JpGU Meeting 2022 (セッション[S-CG44])

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)   オンライン

    2022年06月
    -
    　

    　概要を見る

    セッション[S-CG44] Science of slow-to-fast earthquakesのオンラインポスター(・フラッシュトーク)の座長 https://confit.atlas.jp/guide/event/jpgu2022/session/SCG44_3PO1/detail

  • JpGU-AGU Joint Meeting 2020: Virtual (セッション[S-MP40])

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)-アメリカ地球物理学連合(AGU)   オンライン

    2020年07月
    -
    　

    　概要を見る

    セッション[S-MP40] Thermal structure of subduction zones: modeling and the rock recordのセッションコンビーナ・座長・Discussion Forum Session (DFS)パネラー https://confit.atlas.jp/guide/event/jpgu2020/session/SMP40_27PM1/advanced https://confit.atlas.jp/guide/event/jpgu2020/session/SMP40_27PO1/advanced

  • JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (セッション[S-GL33])

    学会・研究会等

    日本地球惑星科学連合(JpGU)-アメリカ地球物理学連合(AGU)   幕張メッセ

    2017年05月
    -
    　

    　概要を見る

    セッション[S-GL33] Geodynamics of convergent margins: theoretical, laboratory and natural examplesのセッションコンビーナ・座長 https://confit.atlas.jp/guide/event/jpguagu2017/session/SGL33_23AM1/class https://confit.atlas.jp/guide/event/jpguagu2017/session/SGL33_23PO1/class https://confit.atlas.jp/guide/event/jpguagu2017/session/SGL33_23PM1/class

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他学部・他研究科等兼任情報

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科