ツボカワ ユミコ
坪川 祐美子
TSUBOKAWA YUMIKO
所属
理学研究院 地球惑星科学部門 助教
理学部 地球惑星科学科（併任）
理学府 地球惑星科学専攻（併任）
職名
助教
プロフィール
プレートテクトニクスは地球内部の物質循環や熱の輸送を支配する基本的なプロセスですが、冷たい海洋プレートが沈み込み帯で変形しマントル深部へと戻っていくためには、海洋プレートの強度を著しく下げるためのメカニズムが必要です。実験室内で地球深部の高温高圧条件を再現し、プレート岩石の強度を評価することで、地球内部のダイナミックな現象の背景に存在する鉱物やその粒径が果たす役割について明らかにすることを目指しています。
外部リンク
研究分野
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自然科学一般 / 固体地球科学
学位
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学術博士
経歴
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愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター 学術研究員 日本学術振興会 特別研究員-PD
2018年4月 - 2020年3月
学歴
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横浜国立大学 環境情報学府 環境生命学専攻
2015年4月 - 2018年3月
備考：後期課程（地球環境コース）
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横浜国立大学 環境情報学府 環境生命学専攻
2013年4月 - 2015年3月
備考：前期課程（地球環境コース）
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横浜国立大学 教育人間科学部 地球環境課程
2009年4月 - 2013年3月
研究テーマ・研究キーワード
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研究テーマ： 沈み込むスラブ内条件下における斜方輝石の相転移と流動強度変化
研究キーワード： 斜方輝石，高圧型単斜輝石，アキモトアイト，相転移
研究期間： 2022年4月
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研究テーマ： 上部マントル条件下における斜方輝石の流動特性
研究キーワード： 斜方輝石，変形実験，高温高圧，レオロジー
研究期間： 2018年4月
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研究テーマ： 鉱物の細粒多結晶体の焼結と粒成長実験
研究キーワード： 焼結，単斜輝石，かんらん石，細粒多結晶体，粒成長
研究期間： 2013年4月
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研究テーマ： 東南極セール・ロンダーネ山地に産する高度変成岩の岩石学的研究
研究キーワード： 東南極，セール・ロンダーネ山地，高度変成岩類，変成岩岩石学
研究期間： 2011年6月
受賞
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JMPS学生論文賞（第8回）
2019年9月 日本鉱物科学会
論文
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Sintering polycrystalline olivine and polycrystalline clinopyroxene containing trace amount of graphite from natural crystals 査読 国際誌
@Yumiko Tsubokawa, @Masahiro Ishikawa
EARTH PLANETS AND SPACE 69 2017年9月
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Sintering nanocrystalline diopside from pulverized diopside crystals 査読 国際誌
@Yumiko Tsubokawa, @Masahiro Ishikawa
JOURNAL OF MINERALOGICAL AND PETROLOGICAL SCIENCES 112 ( 3 ) 127 - 131 2017年6月
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Pressure-temperature-time path of a metapelite from Mefjell, Sør Rondane Mountains, East Antarctica 招待 査読 国際誌
@Yumiko Tsubokawa, @Masahiro Ishikawa, @Tetsuo Kawakami, @Tomokazu Hokada, @m. Satish-Kumar, @Noriyoshi Tsuchiya, @Geoffrey H. Grantham
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 112 ( 2 ) 77 - 87 2017年4月
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Rheology of Hexagonal Close-Packed (hcp) Iron
Nishihara, Y; Doi, S; Tsujino, N; Yamazaki, D; Matsukage, KN; Tsubokawa, Y; Yoshino, T; Thomson, AR; Higo, Y; Tange, Y
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH 128 ( 6 ) 2023年6月 （ ISSN:2169-9313 eISSN:2169-9356 ）
講演・口頭発表等
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Yumiko Tsubokawa, Ohuchi Tomohiro, Yuji Higo, Yoshinori Tange, Tetsuo Irifune
EGU General Assembly 2025 2025年5月 European Geosciences Union
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Uniaxial deformation and transformation of high-pressure clinoenstatite under mantle transition zone condition
@Y. Tsubokawa, @T. Kubo, @Y. Higo, @Y. Tange, @Y. Nishihara, #R. Honda
日本地球惑星科学連合 2022年大会 2022年6月
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上部マントル条件下における含水斜方輝石の変形実験
@坪川祐美子、@大内智博、@久保友明、@肥後祐司、@丹下慶範、@入舩徹男
第61回高圧討論会 2020年12月
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Rheology of dry orthoenstatite deformed in the D-DIA under upper mantle conditions 国際会議
@Y. Tsubokawa, @T. Ohuchi, @Y. Higo, @Y. Tange, @T. Irifune
AGU Fall Meeting 2019 2019年12月
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高温高圧下における無水斜方輝石の転位クリープ
@坪川祐美子、@大内智博、@肥後祐司、@丹下慶範、@入舩徹男
日本鉱物科学会 2019年年会 2019年9月
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Dislocation creep of dry orthoenstatite aggregates under high P-T conditions
@坪川祐美子、@大内智博、@肥後祐司、@丹下慶範、@入舩徹男
日本地球惑星科学連合 2019年大会 2019年5月
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上部マントル条件下における斜方輝石の変形実験
@坪川祐美子、@大内智博、@肥後祐司、@丹下慶範、@入舩徹男
第59回高圧討論会 2018年10月
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Ultrasonic velocity measurements of plycrystalline clinopyroxene under high P-T conditions
@坪川祐美子、@石川正弘
日本地球惑星科学連合 2018年大会 2018年5月
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Sintering mantle mineral aggregates with submicron grains: examples of olivine and clinopyroxene 国際会議
@Y. Tsubokawa, @M. Ishikawa
AGU Fall Meeting 2017 2017年12月
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かんらん石細粒多結晶体の焼結
@坪川祐美子、@石川正弘
日本地球惑星科学連合 2017年大会 2017年5月
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Sintering nano-polycrystalline clinopyroxene 国際会議
@Y. Tsubokawa, @M. Ishikawa
AGU Fall Meeting 2016 2016年12月
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単斜輝石ナノ多結晶体の焼結実験
@坪川祐美子、@石川正弘
日本鉱物科学会 2016年年会 2016年9月
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単斜輝石多結晶体の焼結
@坪川祐美子、@石川正弘
日本地球惑星科学連合 2016年大会 2016年5月
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天然鉱物を用いた透輝石多結晶体の粒成⻑実験
@坪川祐美子、@石川正弘
日本地質学会 第122年学術大会 2015年9月
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焼結したディオプサイド細粒多結晶体の粒成⻑
@坪川祐美子、@石川正弘
日本地球惑星科学連合 2015年大会 2015年5月
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ディオプサイドの細粒多結晶体の焼結
@坪川祐美子、@石川正弘
日本鉱物科学会 2014年年会 2014年9月
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東南極セール・ロンダーネ山地，メーフィエル地域に産する泥質変成岩のザクロ石の正累帯構造
@坪川祐美子、@石川正弘、@市來孝志、@河上哲生、@サティシュ-クマール、@土屋範芳、@ジェフ・グランサム
日本地球惑星科学連合 2014年大会 2014年4月
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南極セール・ロンダーネ山地中央部および⻄部の温度圧力構造
@坪川祐美子、@石川正弘、@河上哲生、@サティシュ-クマール、@ジェフ・グランサム、@土屋範芳
日本鉱物科学会 2013年年会 2013年9月
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坪川 祐美子
第11回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点(PRIUS)シンポジウム 2025年2月 愛媛大学PRIUSシンポジウム実行委員会
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沈み込むスラブ内条件下における高圧型単斜エンスタタイトの変形実験
＠坪川祐美子、＠久保友明、＠丹下慶範、＠肥後祐司
第62回高圧討論会 2021年10月
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高温高圧下における単斜輝石細粒多結晶体の弾性特性
@坪川祐美子、＠石川正弘
日本地球惑星科学連合 2021年大会 2021年6月
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Deformation of dry orthoenstatite under high P-T conditions and its implication for the variation in strength of oceanic plates
@坪川祐美子、@大内智博、@肥後祐司、@丹下慶範、@入舩徹男
日本地球惑星科学連合 2020年大会 2020年7月
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カンラン石ナノ多結晶体の焼結
@坪川祐美子、@石川正弘
日本鉱物科学会 2017年年会 2017年9月
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単斜輝石ナノ多結晶体の焼結
@坪川祐美子、@石川正弘
日本地質学会 第123年学術大会 2016年9月
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天然鉱物を用いたディオプサイド多結晶体の粒成⻑実験
@坪川祐美子、@石川正弘
日本鉱物科学会 2015年年会 2015年9月
所属学協会
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2025年1月 - 現在
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日本地球惑星科学連合
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日本鉱物科学会
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日本地質学会
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日本高圧力学会
共同研究・競争的資金等の研究課題
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マントル遷移層スラブの脱水脆性化と加水軟化に関する実験的研究
研究課題/領域番号：24H00274 2024年4月 - 2028年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
久保 友明, 本田 陸人, 辻野 典秀, 富岡 尚敬, 坪川 祐美子
資金種別：科研費
地球マントル対流を理解する鍵となるマントル遷移層に沈み込む海洋プレート(遷移層スラブ)の力学挙動には、深発地震発生と冷たいスラブの軟化という2つの未解決問題があり、そこには水と相転移が深く関わっている。本研究では水が関与する重要プロセス(脱水脆性化と加水軟化)に焦点をあて、次世代放射光による変形-反応その場観察手法とFIB-TEMによる極微小領域観察技術を駆使した実験研究を行う。これまで取り組んできた相転移が関与する重要プロセス(相転移断層形成と超塑性流動)とあわせて、遷移層で観測される多様なスラブ形状と深発地震分布を、水と相転移の両面から物質科学的に解明することを目指す。
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結晶粒ダイナミクスのその場観察：PT型マントル対流における岩石流動研究の新展開
研究課題/領域番号：22K18282 2022年 - 2025年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究（開拓）
久保 友明, 肥後 祐司, 坪川 祐美子
担当区分：研究分担者 資金種別：科研費
地球独自で駆動するプレートテクトニクス型マントル対流を理解するうえで、高圧相転移が支配する岩石の粒径進化と塑性流動のカップリングは極めて重要なプロセスであるが、大部分の岩石は実際に入手できないためその解明は非常に困難である。本挑戦的研究では粒径進化を支配するカイネティクスの正確な理解に焦点をあて、材料科学の新規手法と最新の高圧変形実験技術、次世代放射光技術といった異分野を融合し、地球深部に相当する高圧変形場でX線の回折斑点を使って個々の結晶粒の動的挙動を追跡する新たな実験手法を開発する。
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スラブ深部における準安定エンスタタイトの相転移と流動強度変化に関する実験的研究
研究課題/領域番号：22K14125 2022年 - 2024年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
坪川 祐美子
担当区分：研究代表者 資金種別：科研費
本研究ではプレートで２番目に主要なMg-rich Low Ca輝石（エンスタタイト）に着目し、深さ約410-660 kmに相当する沈み込むスラブ深部条件下においてエンスタタイトの圧力誘起相転移を伴うその場観察変形実験を行う。周囲のマントルと比べ低温のスラブ内では、エンスタタイトは相平衡に従わずマントル遷移層まで残留し、圧力の増加に伴う相転移によりスラブ深部の流動強度を大きく変化させる可能性がある。そこで本研究では沈み込むスラブ中に残留するエンスタタイトが相転移することで及ぼす、スラブ深部の流動強度変化について実験的に明らかにすることを目指す。
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斜方輝石の動的再結晶に誘発される剪断集中プロセスの解明：高圧変形実験による検証
研究課題/領域番号：19K14816 2019年 - 2022年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
坪川 祐美子
担当区分：研究代表者 資金種別：科研費
プレートの最主要構成鉱物であるカンラン石の強度（500-600 MPa）は、地球でプレートテクトニクスが起こるための理論的なプレート強度（<150 MPa）を大幅に超過している。本研究ではプレートで2番目に多い斜方輝石に着目し、沈み込むプレート内浅部条件での変形実験から、斜方輝石の動的再結晶（変形に誘発される細粒化）による「弱帯」形成条件を明らかにする。そして、プレート強度の「弱化」という観点からプレートテクトニクスのプロセスを理解することを目指す。
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研究課題/領域番号：18H05232 2018年 - 2022年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S)
久保 友明, 肥後 祐司, 鈴木 昭夫, 坪川 祐美子, 金嶋 聰, 宮原 正明
担当区分：研究分担者 資金種別：科研費
長年未解決とされてきた遷移層スラブの軟化と深発地震の発生という2つの問題を取り上げ、非平衡相転移と変形の相互作用というダイナミックな観点から実験研究を行った。世界に先駆けて、D-111型高圧変形装置と放射光単色X線、AE測定システムを組み合わせたその場観察手法を開発し、遷移層圧力下の定量的変形場でオリビン -スピネルおよびポストスピネル相転移実験に成功し、非平衡相転移が岩石の軟化や変形の局所化、さらにはせん断不安定化を誘起するプロセスを見出した。また2段階で起こるポストスピネル相転移やMORB層のポストガーネット相転移が遷移層スラブのレオロジーを支配するという新たな概念を見出した。
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スラブ深部における相転移誘起の超塑性と深発地震：その場観察高圧変形実験による解明
2018年 - 2020年
日本学術振興会 特別研究員
担当区分：研究代表者 資金種別：共同研究
教育活動概要
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高圧変形実験による地球深部物性の解明に関連したテーマについて、ゼミや実験などを通して学部学生・大学院生の研究活動の指導を行っています。
担当授業科目
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地球惑星科学実験Ⅲ
2024年10月 - 2025年3月 後期
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物質科学演習
2024年6月 - 2024年8月 夏学期
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鉱物物性科学
2024年4月 - 2024年9月 前期
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地球惑星科学ⅠA
2024年4月 - 2024年6月 春学期
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地球惑星科学実験Ⅲ
2023年10月 - 2024年3月 後期
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物質科学演習
2023年6月 - 2023年8月 夏学期
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鉱物物性科学
2023年4月 - 2023年9月 前期
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地球惑星科学ⅠA
2023年4月 - 2023年6月 春学期
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基礎科学実習
2022年12月 - 2023年2月 冬学期
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地球惑星科学ⅡB
2022年12月 - 2023年2月 冬学期
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鉱物物性科学
2022年10月 - 2023年3月 後期
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地球惑星科学実験Ⅲ
2022年10月 - 2023年3月 後期
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物質科学演習
2022年6月 - 2022年8月 夏学期
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地球惑星科学ⅡB
2021年12月 - 2022年2月 冬学期
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基礎科学実習（地学）
2021年12月 - 2022年2月 冬学期
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鉱物物性科学
2021年10月 - 2022年3月 後期
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鉱物物性科学
2021年10月 - 2022年3月 後期
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国際科学特論Ⅵ
2021年10月 - 2022年3月 後期
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地球惑星科学II
2020年10月 - 2021年3月 後期