東北大学研究者紹介

研究者詳細

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サワ　サンドウ

澤　燦道

Sando Sawa

所属

大学院理学研究科　地学専攻　地圏進化学講座

職名

助教

学位

博士（理学）（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/sandosawa

J-GLOBAL ID

202101004510792628

e-Rad 研究者番号

90972430

ORCID

https://orcid.org/0000-0002-3645-9505

経歴 5

2022年10月～継続中

東北大学　大学院理学研究科地学専攻　助教
2024年4月～ 2025年3月

東北大学　高度教養教育・学生支援機構　助教
2022年4月～ 2022年9月

東京農工大学　大学院工学研究院先端機械システム部門　日本学術振興会特別研究員PD
2020年4月～ 2022年3月

独立行政法人日本学術振興会特別研究員（DC2）
2018年4月～ 2022年3月

東北大学環境・地球科学国際共同大学院プログラム RA

学歴 3

東北大学　大学院理学研究科　地学専攻（博士）

2019年4月～ 2022年3月
東北大学　大学院理学研究科　地学専攻（修士）

2017年4月～ 2019年3月
東北大学　理学部　地圏環境科学科

2013年4月～ 2017年4月

所属学協会 4

日本高圧力学会
European Geosciences Union
American Geophysical Union
日本地球惑星科学連合

研究キーワード 4

実験地震学
フェーズフィールドシミュレーション
鉱物レオロジー
岩石力学

研究分野 1

自然科学一般 / 固体地球科学 / 岩石力学

受賞 1

学生優秀発表賞

2019年6月　日本地球惑星科学連合　Grain Size Dependency of Olivine-Spinel Phase Transformational Mechanism Responsible for Deep-focus Earthquakes

論文 13

Ultra-low friction graphene oxide in the Atotsugawa Fault System

Tomoya Shimada, Hiroyuki Nagahama, Jun Muto, Norihiro Nakamura, Sando Sawa, Hiroaki Ohfuji

Nature Communications　2026年5月12日

DOI： 10.1038/s41467-026-72239-5 　
Reactions, element transfer, and fracturing at ultramafic rock–sediment contacts: insights from reaction experiments at 500 °C and 1 GPa 査読有り

Shunya Okino, Atsushi Okamoto, Ryosuke Oyanagi, Yukiko Kita, Sando Sawa, Jun Muto

Contributions to Mineralogy and Petrology　2026年2月

DOI： 10.1007/s00410-025-02283-9 　
Induced Earthquakes Inhibited by Shear Thickening Fluid 査読有り

Lu Wang, Yusuke Mukuhira, Yasuo Yabe, Sando Sawa, Jun Muto

Geophysical Research Letters　2025年12月28日

DOI： 10.1029/2025GL118281 　
The Brittle‐Plastic Transition in Quartz‐Albite Mixtures: New Insights From Shear Deformation Experiments at Mid‐to‐Lower Crustal Depth Conditions 査読有り

Miho Furukawa, Berend A. Verberne, Sando Sawa, Hiroyuki Nagahama, Miki Takahashi, Oliver Plümper, Jun Muto

2025年11月

DOI： 10.1029/2025JB031249 　
Kink strengthening and rank-1 connection of crustal rocks 査読有り

Hiroaki Yokoyama, Tomu Ofune, Eranga Jayawickrama, Mitsuhiro Hirano, Sando Sawa, Jun Muto, Hiroyuki Nagahama

Scientific Reports　15　(1)　2025年9月26日
出版者・発行元：
DOI： 10.1038/s41598-025-17812-6 　

eISSN：2045-2322
Magnitude Distribution During Transformational Faulting: Implication for Deep‐Focus Earthquakes

S. Sawa, J. Gasc, N. Miyajima, A. Schubnel, M. Baïsset, J. Muto

Journal of Geophysical Research: Solid Earth　130　(8)　2025年8月5日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2025jb031779 　

ISSN：2169-9313

eISSN：2169-9356

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Abstract Deep‐focus earthquakes occur at 300–660 km depth. Geophysical observations and deformation experiments have proposed the olivine‐spinel (wadsleyite/ringwoodite) phase transformation as the source of the mechanical instability. While geophysical observations indicate that fault geometry influences the ‐values of the Gutenberg‐Richter law for transformational faulting, deformation experiments reveal that ‐values are also influenced by rock properties, including structural heterogeneity. Grain sizes play a crucial role in the rate of phase transformation, impacting the occurrence of faulting. Consequently, grain sizes may also influence ‐values. We conducted deformation experiments on germanate olivine (), an analog to silicate olivine, with various grain sizes to reveal the effect of grain size on ‐value during transformational faulting. We used a Griggs‐type deformation apparatus and measured acoustic emissions (AE) with an AE transducer, which was calibrated by laser‐doppler interferometry. This calibration enabled the acquisition of AE waveforms with a unit of velocity (m/s), facilitating comparison to natural earthquakes. ‐values in the fine‐grained aggregates (a few ) are smaller than those in the coarse‐grained aggregates (hundreds of ) at the same deformation conditions. In coarse‐grained aggregates, heterogeneous formation of spinel aggregates contributes to high ‐values. Conversely, in fine‐grained aggregates, homogeneous formation of spinel grains at the grain boundaries results in lower ‐values. Therefore, the homogeneity (or heterogeneity) of spinel formation could be one of the factors controlling the ‐values of deep‐focus earthquakes.
Effect of faceting on olivine wetting properties 査読有り

Yongsheng Huang, Takayuki Nakatani, Sando Sawa, Guoji Wu, Michihiko Nakamura, Catherine McCammon

108　(12)　2244-2259　2023年12月1日
出版者・発行元：
DOI： 10.2138/am-2022-8808 　

ISSN：0003-004X

eISSN：1945-3027
A split Hopkinson pressure bar for experimental investigation of dynamic pulverization under very high strain rates 査読有り

Eranga Gayanath Jayawickrama, Takuma Sekiguchi, Jun Muto, Sando Sawa, Hiroyuki Nagahama, Yoshio Kono, Kyung-Oh Bae, Hyung-Seop Shin

Review of Scientific Instruments　94　(9)　2023年9月1日
出版者・発行元：
DOI： 10.1063/5.0151448 　

ISSN：0034-6748

eISSN：1089-7623
Modeling of olivine-spinel phase transformation of germanate olivine (Mg2GeO4) by using the phase-field method 査読有り

Sando Sawa, Jun Muto, Hiroyuki Nagahama

Physics of the Earth and Planetary Interiors　341　107060-107060　2023年8月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.pepi.2023.107060 　

ISSN：0031-9201
Enhancement of ductile deformation in polycrystalline anorthite due to the addition of water 査読有り

Junichi Fukuda, Jun Muto, Sanae Koizumi, Sando Sawa, Hiroyuki Nagahama

Journal of Structural Geology　156　104547-104547　2022年3月
出版者・発行元：
DOI： 10.1016/j.jsg.2022.104547 　

ISSN：0191-8141
Localized Deformation of Lawsonite During Cold Subduction 査読有り

R. Shiraishi, J. Muto, A. Tsunoda, S. Sawa, A. Suzuki

Journal of Geophysical Research: Solid Earth　127　(2)　2022年2月
出版者・発行元：
DOI： 10.1029/2021jb022134 　

ISSN：2169-9313

eISSN：2169-9356
Strain-induced partial serpentinization of germanate olivine with a small amount of water 査読有り

Sando Sawa, Nobuyoshi Miyajima, Jun Muto, Hiroyuki Nagahama

American Mineralogist　106　(11)　1789-1796　2021年11月1日
出版者・発行元：
DOI： 10.2138/am-2021-7735 　

ISSN：0003-004X

eISSN：1945-3027
Strain localization bands in fine-grained aggregates of germanate olivine and pyroxene deformed by a Griggs type apparatus 査読有り

Sando Sawa, Jun Muto, Nobuyoshi Miyajima, Rei Shiraishi, Masanori Kido, Hiroyuki Nagahama

International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences　144　104812-104812　2021年8月
出版者・発行元： Elsevier {BV}
DOI： 10.1016/j.ijrmms.2021.104812 　

ISSN：1365-1609

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講演・口頭発表等 17

フェーズフィールド法によるゲルマニウムかんらん石の変形条件下での相転移挙動モデリング招待有り

澤燦道, 武藤潤, 長濱裕幸

日本地球惑星科学連合2024　2024年5月26日
マントルウェッジの CO2 交代作用による滑石生成プロセスとすべり挙動に対する実験的制約

沖野峻也, 岡本敦, 喜多倖子, 澤燦道, 武藤潤

日本地質学会　2023年9月
b values dependency on olivine grain size in phase transformation faulting: Implication for deep-focus earthquakes

Sando Sawa, Nobuyoshi Miyajima, Julien Gasc, Alexandre Schubnel, Marie Baïsse, Jun Muto

International Joint Workshop on Slow-to-Fast Earthquakes 2023　2023年9月
Brittle-ductile transition of quartz-feldspar aggregates simulated by shear deformation experiments

Miho Furukawa, Berend A. Verberne, Sando Sawa, Jun Muto, Miki Takahashi, Hiroyuki Nagahama

WRI-17　2023年8月21日
Sintering dense and homogeneous Labradorite polycrystal aggregates using hot pressing and slip casting

Yukiko Kita, Jun Muto, Norio Shigematsu, Sando Sawa

Earth, Sea and Sky VIII　2023年5月31日
Dislocation creep in cataclasite with seismic slip zone in an exhumed accretionary complex

Yoshitaka Hashimoto, Mako Kawaji, Jun Muto, Hiroaki Yokoyama, Sando Sawa

日本地球惑星科学連合2023　2023年5月25日
Brittle behavior of Lawsonite under the conditions of cold subduction zone

白石令, 武藤潤, 角田明博, 澤燦道, 鈴木昭夫

日本地球惑星科学連合2023　2023年5月24日
Experimental study on the brittle-plastic transition in quartz-feldspar aggregates

古川美穂, Berend A. Verberne, 澤燦道, 武藤潤, 高橋美紀, 長濱裕幸

日本地球惑星科学連合2023　2023年5月21日
フェーズフィールド法によるゲルマニウムかんらん石の相転移シミュレーション

澤燦道, 武藤潤, 長濱裕幸

日本機械学会第 35 回計算力学講演会　2022年11月16日
Microstructure evolution of olivine-spinel phase transformation under differential stress for deep-focus earthquakes by phase field method

S. SAWA, J. MUTO, H. NAGAHAMA

ICOTOM 19　2021年3月
Grain size dependency of the phase transformational faulting mechanism responsible for deep-focus earthquakes

S. SAWA, N. MIYAJIMA, J. MUTO, H. NAGAHAMA

AGU fall meeting　2019年12月
Grain Size Dependency of Ge-Olivine/Spinel on Phase Transformational Faulting Mechanism for Deep-focus Earthquakes

S. SAWA, J. MUTO, N. MIYAJIMA, H. NAGAHAMA

GeoMünster　2019年9月
Strain Localization Bands Developed in Experimentally Created Fine-grained Aggregates

S. SAWA, J. MUTO, N. MIYAJIMA, H. NAGAHAMA

Workshop on Deep Volatile Cycling in the Earth　2019年6月
Grain Size Dependency of Olivine-Spinel Phase Transformational Mechanism Responsible for Deep-focus Earthquakes

S. SAWA, J. MUTO, N. MIYAJIMA, H. NAGAHAMA

JpGU　2019年5月
Griggs 型固体圧変形試験機による深発地震の発生機構の解明

澤燦道, 宮島延吉, 武藤潤, 長濱裕幸

第59回高圧討論会　2018年11月
Mechanism of Olivine-spinel Transformation and Microstructural Development under Differential Stress by Phase Field Method

S. SAWA, J. MUTO, H. NAGAHAMA

EGU General Assembly　2018年4月
Phase transformation Mechanism Responsible for Deep-focus Earthquakes by the Multi-Phase-Field Methods

S. SAWA, M. KIDO, R. SHIRAISHI, J. MUTO, H. NAGAHAMA

JpGU-AGU Joint Meeting　2017年5月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 5

アウターライズ断層の行く先を追う－沈み込んだ深部でなぜ再活動しうるか？－

澤燦道, 武藤潤, 大内智博, 川方裕則

2026年4月1日～ 2030年3月31日
破壊実験と断層調査から解明する地震のエネルギー散逸過程

長濱裕幸, 武藤潤, 奥村聡, 河野義生, 澤燦道

2024年4月1日～ 2027年3月31日
実験―シミュレーション―データ同化から明らかにする下部地殻延性せん断帯の時間発展

澤燦道

2023年4月～ 2026年3月
岩石の組織・破壊シミュレーションから見るプレートテクトニクスの起源

澤燦道

2022年4月22日～ 2025年3月31日
高温高圧実験とフェーズフィールド法による相転移断層形成と深発地震の発生機構の解明

澤燦道

2020年4月24日～ 2022年3月31日

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沈み込むスラブ深部（410-660 km）で発生する地震を深発地震と呼ぶが、その発生メカニズムに関していまだ不明な点は多い。岩石変形実験や地球物理的観測によって、かんらん石がより高密度なスピネル相に相転移する際に地震が発生するという相転移断層運動モデルが、深発地震の断層の動きはじめを担うと有力視されている。しかしながら、相転移に大きな影響を与える粒径の効果は明らかになっていない。そこで、かんらん石のアナログ物質である細粒なゲルマニウムかんらん石多結晶体（数ミクロン）と粗粒な多結晶体（数百ミクロン）を合成した。多結晶体内の亀裂（断層）発生を検出するためのAEセンサーをつけたGriggs型固体圧変形試験機を用いて変形実験を行った。結果、細粒な多結晶体ではスピネルはオリビンの粒界で主に相転移し、粗粒な多結晶体では粒内で主に相転移していた。細粒な多結晶体と粗粒な多結晶体の両方で亀裂発生が検出されたが、そのタイミングや大きさが異なっていた。この違いが地球物理的観測によって得られるパラメータに影響している可能性がある。現在この結果に関して論文投稿準備中である。相転移断層運動モデルにおいて、変形が局所化するほどの急激な相転移がどのように進むのか、いまだ統一的な見解は存在していない。そこで相転移組織の時間発展を計算できるPhase Field法を用いて、相転移のシミュレーションを行った。塑性ひずみを考慮すると、スピネルへの相転移は急激に進んでいくが、塑性ひずみを考慮しないと相転移の速度が徐々に遅くなることが明らかになった。塑性ひずみがスピネルへの相転移を促進し、変形の局所化につながっている可能性がある。現在この結果は論文としてまとめ、国際誌で査読中である。