
ポートランド石は、後期ジュラ紀のチトニアン期に形成された石灰岩の地質構造(正式にはポートランド石層[ 1 ]と呼ばれる)で、イングランドのドーセット州ポートランド島で採掘されている[ 1 ] 。採石場は、チャート層によって隔てられた白灰色の石灰岩層を切り開いて作られている。イギリス諸島全体で建築石材として広く使用されており、特にロンドンのセント・ポール大聖堂やバッキンガム宮殿などの主要な公共建築物で使用されている。ポートランド石は多くの国にも輸出されており、例えばニューヨーク市の国連本部で使用されている。
ポートランド石は、おそらく陸地に近い浅く温暖な亜熱帯の海の海底で海洋環境で形成されました(化石化した流木が珍しくないことから、これは証明されています)。海水が太陽によって温められると、溶存ガスを保持する能力が低下し、その結果、溶存二酸化炭素(CO 2)がガスとして大気中に放出されます。水中のカルシウムイオンと重炭酸イオンは結合して、沈殿物として炭酸カルシウム(CaCO 3)を形成できます。硬水地域でやかんに水垢が蓄積するプロセスと似ています。炭酸カルシウムは、ほとんどの石灰岩の主成分です。何十億もの微細な炭酸カルシウムの結晶(方解石と呼ばれる)が沈殿して、海底を覆う石灰泥(ミクライトと呼ばれる)を形成しました。砂や貝殻の破片などの有機物の小さな粒子が核を形成し、泥状のミクライトの中で転がり回ると方解石の層で覆われました。[ 2 ]ポートランド石は、モース硬度スケールで3.5です。[ 3 ]
方解石は貝殻の破片の周りに同心円状の層を形成しながら徐々に蓄積し、 直径0.5mm未満の小さな球状粒子を形成しました。この過程は、雪玉が雪の中で転がり回るうちに大きくなるのと似ています。時を経て、これらの球状粒子は「卵形」または「卵石」を意味するギリシャ語に由来する「オオイド」または「オオリス」と呼ばれ、さらに方解石によって部分的に固められ(または石化され)、ポートランド石と呼ばれるオオライト石灰岩が形成されました。ポートランド石の固め具合は、風化に耐えられる程度に固められている一方で、石工が容易に加工(切断や彫刻)できる程度に固められているため、ポートランド石が記念碑や建築石材として非常に好まれる理由の一つとなっています。ジェフ・タウンソンはポートランド層に関する3年間の博士課程研究を行い、パッチリーフ相とドーセット全域の堆積の詳細を初めて記述した。サウサンプトン大学海洋地球科学部のイアン・ウェストは、アルビオン・ストーン社がポートランド層を採掘する前に、ウィシーズ・クロフト採石場の詳細な地質調査を完了した。[ 2 ]
ポートランドではローマ時代から石が採掘され、14世紀にはロンドンに出荷されていました。[ 4 ]産業としての採掘は17世紀初頭に始まり、イニゴ・ジョーンズのバンケティング・ハウスのためにロンドンに出荷されました。レンが新しいセント・ポール大聖堂にポートランドを選んだことは、採石場にとって大きな後押しとなり、ポートランドはロンドンの建築石材として選ばれるようになりました。島は1865年から鉄道で国の他の地域と結ばれました。アルビオン・ストーンPLCは1984年からポートランド石の採掘を行っています。ポートランド・ストーン・ファームズLtdは1994年からポートランド石の採掘を行っています。

ジョーダンズは、島の中心部にあるインモステイ採石場の一部で、ファンシービーチも含まれています。この採石場は19世紀後半から操業されています。アルビオンストーン社は、クラウンエステートから南側の区画をリースし、2006年に北側の区画を購入しました。南側の採石場の大部分は、地元のクリケットクラブの敷地の下にあります。地表での採石場への影響を避けるため、同社は採石ではなく採掘技術を用いて石を採掘する許可を申請し、取得しました。北側の採石場では、ダイヤモンドブレード切断機、ハイドロバッグ、ワイヤーソーを使用してブロックを成形します。このプロセスにより、粉塵や騒音を伴う爆破を主な採掘方法として使用することを避け、特別科学的重要地区(SSSI)に指定されている周辺環境を保護します。アルビオンストーン社は現在、採掘によってすべての石を採掘しており、環境と地元住民への影響を大幅に軽減しています。ジョーダンズ鉱山は現在、ポートランド島で最大の鉱山です。
バワーズ採石場は18世紀後半から操業しており、1979年からはクラウン・エステートからリースされ、2002年にはアルビオン・ストーン社による初のポートランド石採掘場となりました。現在、この採石場での採掘は完全に地下で行われており、元のバワーズ鉱山は採石場の最南端に、ハイウォール採石場は東側と南東側の境界に位置しています。ハイウォール採石場は、採石場の最終面と敷地の実際の境界の間にある、本来であれば無駄になってしまう石材を採掘する一連の小規模な鉱山です。
ストーンヒルズ鉱山は、ポートランド島で初めての完全新規の鉱山です(既存の採石場の拡張として建設された鉱山ではありません)。アルビオン・ストーン社は2015年にこの鉱山の操業開始に向けた準備を開始し、埋蔵量は50年間(2066年まで)持続すると推定されています。
インディペンデント採石場とアドミラルティ採石場はどちらもクラウン・エステートが所有しており、1982年からリースされている。[ 5 ]これらの採石場は19世紀半ばから操業しており、インディペンデント採石場からは2006年に最後の寸法石が出荷されたが、ポートランド石のブロックの在庫はまだ残っている。
サウスウェル近郊に位置するクームフィールド採石場は、過去80年間にわたり露天掘りで採石が行われてきた。同採石場は、島最大の土地所有者であるポートランド・ストーン・ファームズ社が所有する3つの私有採石場のうちの1つである。採石場は操業終了が近づいており、島の地域観光を活性化させるため、ホリデーキャラバンパークとして再生される予定だ。
ペリーフィールド採石場は島のほぼ中央に位置し、現在も露天掘りで採掘が続けられています。20年以上分の埋蔵量が残っており、ポートランド・ストーン・ファームズ社が私有しています。露天掘りは、原石の品質を維持しながら、より迅速にブロック状の石材を採掘できる方法です。現在ロンドンの建物の大部分はポートランド石を使用しており、その採石方法は過去60年間変わっていません。
ブロードクロフト採石場は島の東側に位置し、セント・ポール大聖堂の建設に使用された露天掘り採石場の一部です。ポートランド・ストーン・ファームズ・リミテッドが私有しており、20年以上分の埋蔵量が残っており、現在も採石が続けられています。
島の南端に向かう海岸地帯は、ポートランド石材会社による採掘許可を得ており、30年以上分の埋蔵量が見込まれる。この区域では露天掘りによる採掘が許可されている。
採石場は採掘が終わると復元されます。ポートランド彫刻採石場トラストは1983年に設立され、石とその産地の景観に関する知識と理解の保存に専念しています。[ 5 ]トラストの本拠地であり、毎年ワークショップが開催されるトゥート採石場は、現在も稼働していない主要な採石場です。トゥート採石場は、ポートランド・ストーン・ファームズ・リミテッドからポートランド彫刻採石場トラストに寄贈されました。
従来は、各岩の下に水平方向に直径の小さい穴(35 mm)をドリルで開け、比較的破砕しにくい性質を持つ 少量の火薬を詰めていました。火薬が発火すると、岩が「隆起」して、岩が自然な地層から外れ、できれば損傷を受けずに済みました。石の切断にはプラグとフェザーが使用されました。これは、切断する場所に一連の短い小径(通常 30 mm)の穴をドリルで開ける方法です。各穴に 1 つのプラグと 2 つのフェザーを挿入し、石が極度の引張応力に耐えて折れるまで、プラグを順番に大ハンマーで叩きます。ほとんどの石は圧縮よりも引張に対してはるかに弱いため、プラグとフェザーはこの事実を利用します。石は、層理面に平行(グレインと呼ばれる)に割れる方が、垂直(切断と呼ばれる)に割れるよりもはるかに簡単に割れる傾向があります。
1999年、もともとトスカーナの大理石採石場での使用を目的として設計されたイタリア製の石材切断装置がアルビオン・ストーン社に輸入され、ポートランド石の採掘に応用されました。この新しい技術により、爆破作業が不要になり、採石場の環境性能が大幅に向上し、衝撃による採石中の石材への損傷の可能性がなくなりました。切断位置と方向を決定する際には、現地の目地パターンを十分に考慮します。採石面が切断されたら、石材は油圧でゆっくりと移動されます。これは、「ハイドロバッグ」と呼ばれる薄くて平らな鋼鉄製の袋または封筒を使用して行われます。この袋または封筒は、適度な圧力で水を注入すると、石材を緩めて大型ホイールローダーで簡単に取り外せるようになるのに必要な力を発生させることができます。空気圧ドリルを使用した石材の分割は骨の折れる作業であるため、ワイヤーソーが採石場に導入され、プラグ切断やフェザー切断の大部分が置き換えられました。

ポートランドでの採掘は、柱状採掘法を用いて行われます。採掘は、機械に取り付けられた研磨工具チェーンカッターを使用して石を採掘することで進められます。石の上部、下部、側面、中央に溝が刻まれます。中央の溝に平らな鋼鉄製の枕が挿入され、ゆっくりと水が注入されます。石は、結果として生じるブロックにストレスを与えることなく、背面から優しく砕かれます。この採掘方法は、爆破採掘よりもはるかにコストがかかりますが、収穫量が多くなるため、貴重な資源を将来の世代のために温存することができます。騒音や粉塵が軽減されるため、野生生物や地域社会への影響が大幅に軽減され、環境面でのメリットも大きいと言えます。


ポートランド産の砂岩は、ローマ時代から建築材料として使われてきたことはほぼ間違いない。長年にわたり地元で発掘されてきた、精巧に作られたローマ時代の石棺(ポートランド産の大きな石塊から彫り出された石棺と蓋)は、当時の職人の技術の高さを物語っている。
ポートランド石を使用して建設された最も古い建造物は、ポートランドのチャーチ・オプ・コーブにあるルーファス城です。元の建造物は恐らく1080年頃に建てられ、1259年頃に再建され、さらに1450年頃に再び再建されました。現在見られる壁は、おそらくこの頃に建てられたものです。最初に知られているポートランド石の採石場は、ルーファス城に近い島の北東海岸に位置していました。そこでは大規模な地滑りによって石材へのアクセスが容易になり、海に近いことから、採石された石材をはしけで比較的長距離にわたって運搬することができました。
ポートランド石は、1347年のウェストミンスター宮殿、1349年のロンドン塔、そして1350年の最初の石造りのロンドン橋の建設に使用されました。同じく14世紀に建設されたエクセター大聖堂とクライストチャーチ修道院もポートランド石で造られています。その優れた特性により、石工や建築家の間で人気を博し、その人気は今日まで続いています。チャールズ3世のロンドンにおける公式の居城であるバッキンガム宮殿の東側(バルコニーを含む)は、1854年と1913年の2度にわたりポートランド石で覆われました。1911年に除幕されたヴィクトリア記念碑もポートランド石で造られています。
イニゴ・ジョーンズ(1573年~1652年)は、1620年にホワイトホールのバンケティング・ホールを建設する際にポートランド石を使用した。サー・クリストファー・レンは、 1666年のロンドン大火の後、セント・ポール大聖堂をはじめとする多くの小規模教会を再建するために、約100万立方フィートもの石材を使用した。
レンが使用した石材はすべて、帆船でポートランドから海を経由してロンドン中心部まで運ばれ、その後テムズ川を遡上した。レンがポートランド石を広く使用したことで、ポートランド石はロンドンの「地元の石」として、また英国で最も愛されている建築石材の1つとして確固たる地位を築いた。ポートランド石で建てられたロンドンの有名な建物には、 2017年にスターリング賞の最終候補に選ばれたポートランド・ローチの新しいWCEC増築部分を持つ大英博物館(1753年) 、サマセット・ハウス(1792年)、中央郵便局(1829年)、イングランド銀行、マンション・ハウス、ナショナル・ギャラリーなどがある。タワー・ブリッジは、一部がポートランド石(コーンウォール花崗岩とともに)で覆われている。ポートランド石は、1923年にローズ・クリケット・グラウンドのグレース・ゲートの支柱の建設に使用された。

近年、ポートランド石は、チェルシー兵舎、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン(UCL)のウィルキンス・テラス、ロンドンのセント・ジェームズ・マーケット・ヘイマーケット、グリーン・パーク駅などの建設に使用されている。
マンチェスターでは、過酷な工業環境に耐えるためにバーマントフツや砂岩などの耐久性のある材料が歴史的に好まれてきたにもかかわらず、ポートランド石が広く使われています。 [ 6 ]ポートランド石は、1930 年代にマンチェスターで主に使用されました。ポートランド石の外壁を持つマンチェスターの建物には、 100 キング ストリート(1935 年)、アークライト ハウス(1937 年)、セント ジェームズ ビルディング(1912 年)、マンチェスター中央図書館(1934 年)、ケンダル ミルン(1939 年)、サンライト ハウス(1932 年) などがあります。
リバプールの「三美神」のうち、キュナード・ビルディングとリバプール港ビルは、鉄筋コンクリートの骨組みをポートランド石で覆っている。[ 7 ]

1929 年に完成したノッティンガム市庁舎もポートランド石で建てられており、カーディフの市民センターの公共建築物も同様である。建築家チャールズ・ホールデンは、1920 年代と 1930 年代の主要な依頼でこの石を多用しており、上院議事堂やロンドン地下鉄の本拠地である55 ブロードウェイなどが含まれる。ケッペル ストリートにあるロンドン衛生熱帯医学学校の 1929 年の鉄骨造の建物 (英国で最初に建てられた建物の 1 つです) は、簡素な古典様式のデザインを完成させるためにポートランド石のファサードを備えています。[ 8 ]第二次世界大戦 (1939 ~ 1945 年) 後、プリマス、ブリストル、コベントリー、ロンドンなど、爆撃で破壊された多くのイギリスの町や都市の中心部は、ポートランド石の巨大なファサードを使用して再建されました。
リーズ大学の旗艦ビルであるパーキンソン・ビルディング周辺の建物の多くは、ポートランド石で覆われており、マイケル・サドラー・ビルディング、化学・工学棟、そして新しいレイドロー図書館などが含まれる。
オックスフォードでは一般的に建物に卵状石灰岩が用いられ、アシュモレアン博物館もポートランド石を多用して改修された。
ポートランド石は世界中で使用されています。例としては、ニューヨークの国連ビル、ベルギーのカジノ・クルサール、オークランド戦争記念博物館などがあります。[ 9 ] 18世紀から19世紀にかけて「帝国の第二の都市」として知られていたアイルランドのダブリンから現存する重要な公共および行政の建物のほとんどはポートランド石でできており、市庁舎(1779年)、国会議事堂(1767年)、税関(1791年)、国立美術館(1864年)、中央郵便局(1818年)などがあります。最近のプロジェクトとしては、 2006年のナチュラルストーンアワードで「新築(近代非耐力石造)賞」を受賞したロンドンのBBC放送センターがあります。
ポートランド石は、国際地質科学連合によって世界遺産石材資源に指定されている。[ 10 ]
第一次世界大戦後、サー・エドウィン・ラッチェンスは、ウェイクハムの麓で採掘されたポートランド石を用いて、ロンドンのホワイトホールに慰霊碑を建立した。1920年に建立された慰霊碑は、この戦争とその後の紛争で命を落とした数百万人の人々を追悼するものである。ロンドンのグリーンパークにある英国空軍爆撃機部隊記念碑は、 1939年から1945年の間に戦死した英国空軍爆撃機部隊の乗組員55,573人を追悼するものである。
第一次世界大戦と第二次世界大戦で戦死したイギリス軍人の墓石はポートランド石で作られました。[ 11 ]コモンウェルス戦争墓地委員会はポートランド石灰岩供給業者アルビオンストーンのポートランドベースベッドを使用しています。
イングランドのスタッフォードシャーにある軍隊記念碑にはポートランド石が使用されています。リアム・オコナー建築設計事務所と計画コンサルタントによって設計され、2007年に600万ポンド以上の費用をかけて完成し、第二次世界大戦以降に戦死した1万6000人以上の英国軍兵士の名前が刻まれています。[ 12 ]
ポートランド石は高品質であると認識されているが、やや高価である。大英博物館の中央中庭の改修の場合、計画されていたポートランド石は、フランス産のアンストルード・ロシュ・クレール石という、似たような(しかし安価な)卵状石灰岩に物議を醸しながらも置き換えられた。[ 13 ]
「ポートランドセメント」という用語は、1824年に石灰石と粘土の混合物を焼成して作られた水硬性結合剤の特許を取得したジョセフ・アスプディンによって造られた。これは、それまで存在していたローマセメントに似ており、有名なポートランド建築石材のように見えることを期待して作られた材料である。[ 14 ]