Кіріспе

Портленд аралында, Дорсет, Англияда қазылған әктас.

Портленд тасы – әктас геологиялық құрылым (ресми атауы – Портленд тас формациясы). Карьерлер ақ және сұр әктас қабаттарынан, шарт тас қабаттарымен бөлініп кесілген. Ол Британ аралдарының барлық аймақтарында, әсіресе Лондон қаласындағы Санкт-Пол соборы мен Бэкингем сарайы сияқты маңызды мемлекеттік ғимараттардың құрылысында кеңінен қолданылған. Портленд тасы көптеген елдерге экспортталады, мысалы, Нью-Йорктегі Біріккен Ұлттар Ұйымының штаб-пәтерінде де пайдаланылған.

Геология

Портленд тасы теңіз ортасында, жағалауға жақын, жылы, субтропикалық теңіздің түбінде қалыптасқан (мұны дәлелдейтін қалдықтанған ағаш фрагменттері жиі кездеседі). Күн сәулесі теңіз суын қыздырғанда, оның еріген газдарды ұстап тұру қабілеті төмендейді; соның салдарынан еріген көмірқышқыл газы (CO2) атмосфераға газ күйінде шығарылады. Судағы кальций және бикарбонат иондары бірігіп, кальций карбонаты (CaCO3) тұнбасын құрайды. Қатты сулы аймақтарда қазандықта әк пайда болу процесі осыған ұқсас. Кальций карбонаты – көптеген әктастардың негізгі құрауышы. Миллиардтаған ұсақ кристалдар жиналып, теңіз түбін жабатын әктас сазын (микрит) құрайды. Құмның ұсақ бөлшектері немесе қабық сынықтары сияқты органикалық қалдықтар ядро ретінде қызмет етті, олар сазды микритте домалағанда кальцит қабаттарымен қапталды. Портленд тасының минералдық қаттылығы Мосс шкаласы бойынша 3,5-ке тең. Кальцит бірте-бірте (аккреция арқылы) қабық сынықтарының айналасында концентрлі қабаттар түзеп, кішкентай шарлар (0,5 мм-ден кішкентай) құрады. Бұл процесс қарды домалатып ұлғайтқандағы қар шарының өсуіне ұқсас. Уақыт өте келе, "ооидтар" немесе "оолиттер" (грек тілінен аударғанда "жұмыртқа тәрізді" немесе "жұмыртқа тас") деп аталатын осы шарлардың сансыз миллиардтары, Портленд тасы деп аталатын оолитті әктас құралу үшін кальцитпен ішінара бірікті (литфикацияланды). Портленд тасындағы цементтеу дәрежесі тастың ауа райына төтеп беруі үшін жеткілікті, бірақ оны тас қалаушылар оңай өңдей алатындай тым мықты емес. Осы себепті Портленд тасы ескерткіштер мен архитектуралық құрылыстар үшін бағалы. Джефф Таунсон Портленд тасы туралы үш жылдық докторлық зерттеу жүргізіп, жарма рифтері мен Дорсет аймағындағы шөгінділердің ең алғашқы сипаттамасын жасады. Саутгемптон университетінің Мұхит және Жер ғылымдары мектебінің Иан Уэст Albion Stone plc компаниясы Портленд қабаттарын қазбалау алдында Withies Croft Quarry-де толық геологиялық зерттеу жүргізді. Өндіріс 17 ғасырдың басында басталды, осы кезде Портленд тасы Иниго Джонстың банкет үйі үшін Лондонға жөнелтілді. Реннің жаңа Сент-Пол соборы үшін Портленд тасын таңдауы карьерлерге үлкен көтеріліс сыйлады және Портлендті Лондонның басты құрылыс тасы ретінде бекітті. 1865 жылдан бастап арал теміржол арқылы елдің қалған бөліктерімен байланысты. Albion Stone PLC 1984 жылдан бері Портленд тасын қазба және өндірумен айналысады. Portland Stone Firms Ltd 1994 жылдан бері Портленд тасын өндіруде.

Кен қазбалары мен кен орындары

Иордан аралының ортасындағы Инмостай карьерінің бір бөлігі болып табылады, оған Фэнси Бич та кіреді. Бұл карьер 19 ғасырдың соңынан бері игеріліп келеді. Albion Stone оңтүстік бөлігін The Crown Estate-тен жалдап алды және 2006 жылы учаскенің солтүстік бөлігін сатып алды. Оңтүстік қорлардың көп бөлігі жергілікті крикет клубының жерінде орналасқан. Жер бетіндегі нысандарға зиян келтірмеу үшін компания тас қазудың орнына кен өндіру әдістерін қолдануға рұқсат алып, оны жүзеге асырды. Солтүстіктегі қорлар блоктарды пішімдеу үшін алмаз дискілі кесу машиналары, гидро қаптар және сым аралары арқылы қазылады. Бұл процесс негізгі өндіріс әдісі ретінде шаңды және шулы жарылыстарды болдырмай, айналағы ортаны қорғайды, ол Ерекше ғылыми маңызы бар аумақ (SSSI) деп белгіленген. Albion Stone PLC қазір өзінің барлық тасын кен өндіру арқылы өңдейді, бұл ортаға және жергілікті тұрғындарға тигізетін әсерді едәуір төмендетеді. Иордан кеніші қазір Портлендтегі ең ірі кеніш болып табылады. Боуэрс карьеры 18 ғасырдың соңынан бері жұмыс істеп келеді. Ол 1979 жылдан бері The Crown Estate-тен жалға алынған, ал 2002 жылы Albion Stone PLC компаниясының алғашқы Портленд тас кенішінің орны болды. Бұл учаскеден тас өндіру қазір толығымен жер астында жүргізіледі, ал түпкілікті Боуэрс кеніші карьердің оңтүстік жағында, ал биік қабырғалы өндіріс шығыс және оңтүстік-шығыс шекараларында орналасқан. Биік қабырғалы өндіріс – бұл карьердің соңғы беттері мен учаскенің нақты шекарасы арасында орналасқан, әйтпесе пайдасыз болар тасты өндіретін шағын кеніштердің тізбегі. Stonehills Mine – Портлендтегі толығымен жаңа кеніш (бар карьердің кеңейтілген бөлігі емес). Albion Stone Plc осы кенішті ашу процесін 2015 жылы бастады және қорлар 50 жылға (2066 жылға) дейін жеткілікті деп есептеледі. Independent Quarry және Admiralty Quarry екеуі де The Crown Estate компаниясына тиесілі және 1982 жылдан бері жалға алынған. Негізгі жұмыс істемейтін карьер – Тют карьеры, онда жыл сайын семинарлар өтеді. Тут карьеры Портленд тас фирмасы лимитті Портленд мүсіндер және карьерлер қорына сыйға берді.

Кен қазу әдістері

Дәстүрлі түрде әрбір тастың астында көлденеңнен диаметрі кішкентай (35 мм) тесіктер бұрғыланып, олардың ішіне салыстырмалы түрде жарылысқа төзімді болғандықтан таңдалған, аздаған ұнтақ салынатын. Оқ атқанда, ұнтақ "қозғалыс" тудырып, тасты табиғи жатығынан жұмсақ, мүмкіндігінше зақымсыз шығаратын. Тас, тығындар мен қауырсындар арқылы кесілетін, онда кесілетін сызық бойында қысқа, кішкентай диаметрлі (әдетте 30 мм) тесіктер бұрғыланатын. Әрбір тесікке бір тығын және екі қауырсын салынып, тығынға кезекпен балғамен соғылып, тас өте жоғары созылу кернеуіне дейін жеткізілетін. Көптеген тастар қысымға қарағанда созылуға бірнеше есе әлсіз болады, сондықтан тығындар мен қауырсындар осы қасиетті пайдаланады. Тастың жатық жазықтықтарға (тазылма деп аталады) перпендикуляр (кесу деп аталады) жазықтықтарға қарағанда оңайрақ бөлінетінін де атап өткен жөн. 1999 жылы Albion Stone компаниясы Италиядан тас кесу жабдықтарын импорттап, бастапқыда Тоскана мәрмәр кеніштерінде қолданылған, Портленд тасын өндіруге енгізді. Бұл жаңа технология жарылыс қажеттілігін жойды, кеніштердің экологиялық көрсеткіштерін жақсартты және тас өндіру кезінде соққыдан болатын кез келген зақымдану мүмкіндігін болдырмады. Кесулердің орналасуы мен бағытын анықтауда жергілікті жарылымдардың ерекшеліктері толық ескеріледі. Кеніш бетін кескеннен кейін тас гидравликалық түрде ақырын жылдырылады. Бұл "гидросақтар" арқылы жасалады, олар жұқа, жалпақ, болаттан жасалған қаптар немесе контейнерлер, олар орташа қысыммен сумен толтырылғанда тасты оңай алып тастау үшін үлкен дөңгелекті жүк көтергіштерді пайдалануға жеткілікті күш тудырады. Пневматикалық бұрғылармен тасты бөлу – қиын жұмыс, сондықтан кеніштерге сым аралары енгізілді, олар тығынмен және қауырсынмен кесудің көп бөлігін алмастырды.

Тау-кен өндірісі

Портлендтегі кен өндіру бөлме және тірек әдісімен жүзеге асырылады. Кен орны машинаға орнатылған абразивті тізбекті кескішпен тас өндіру арқылы кеңейтіледі. Тастың жоғарғы, төменгі, бүйірлік және орталық бөліктеріне ойыстар жасалады. Орталық ойысқа жалпақ болатты жастық салынып, сумен баяу ісіріледі. Тастар арт жағынан ақырын бөлініп, пайда болған блоктарға ешқандай күш түсірілмейді. Бұл өндіру әдісі жарылысқа қарағанда едәуір қымбат, бірақ өнімділігі жоғары, соның арқасында болашақ ұрпақ үшін құнды қорлар сақталады. Бұл әдіс қоршаған ортаға елеулі пайда әкеледі, себебі кен өндіру жануарлар дүниесі мен жергілікті қауымдастыққа тигізетін әсерді азайтады, шу мен шаң деңгейін төмендетеді.

Портленд тас ғимараттары

Портлендтің ақ тасы Рим дәуірінен бері құрылыс материалы ретінде қолданылып келгені сөзсіз. Жылдар бойы жер қойнауынан табылған көптеген рим саркофагтары (бір-бір үлкен портленд тас блоктарынан қаланған тас сандықтар мен сәйкес қақпақтары) оларды жасаған шеберлердің дағдысын көрсетеді. Портленд тасынан салынған ең көне ғимарат – Портлендтегі Чирч Опе Ковтағы Руфус қамалы. Алғашқы құрылымы шамамен 1080 жылы салынған, 1259 жылы қайта салынған, ал 1450 жылы тағы да қайта салынған, қазіргі қабырғалардың болу мерзімі осы шамамен саналады. Портленд тас карьерлері аралдың солтүстік-шығыс жағалауында, Руфус қамалына жақын орналасқан. Үлкен жер көшкіндері тасқа оңай қол жеткізуге мүмкіндік берді, ал теңізге жақындығы карьерден алынған тас блоктарын баржамен салыстырмалы түрде үлкен қашықтыққа тасымалдауға қолайлы жағдай жасады. Портленд тасы 1347 жылы Вестминстер сарайын, 1349 жылы Лондон мұнарасын және 1350 жылы Лондонның алғашқы тас көпірін салу үшін пайдаланылды. Эксетер соборы мен Крайстчерч аббаттығы да 14 ғасырда Портленд тасынан салынған. Оның тамаша қасиеттері сәулетшілер мен шеберлер арасында оның танымалдылығын қамтамасыз етті. Букингем сарайының шығыс жағы, король Чарльз III-нің Лондондағы ресми резиденциясы, балконымен қоса, 1854 және 1913 жылдары Портленд тасымен жабылды. Виктория ескерткіші (1911 жылы ашылған) да осы тастан жасалған. Иниго Джонс (1573–1652) 1620 жылы Уайтхоллдағы банкет залын салу үшін Портленд тасын қолданды. Сэр Кристофер Рен 1666 жылы Лондонның Ұлы өртінен кейін Сент-Пол соборын және көптеген кіші шіркеулерді қайта салуға шамамен бір миллион куб фунт тас жұмсады. Рен қолданған барлық тас Портлендтен теңіз арқылы Лондон орталығына, содан кейін Темзаға дейін желкенді баржамен тасымалданды. Портленд тасын кеңінен қолдану оны Лондонның «жергілікті тасы» және ең жақсы көретін британдық құрылыс тастарының бірі ретінде бекітті. Портленд тасынан салынған Лондонның басқа да танымал ғимараттары: Британ мұражайы (1753), 2017 жылы Стирлинг сыйлығына іліккен Портленд Роучтағы жаңа WCEC кеңейтімі, Сомерсет үйі (1792), Бас пошта кеңсесі (1829), Англия банкі, Мэншн Хаус және Ұлттық галерея. Тауэр көпірінің бір бөлігі Портленд тасымен (Корнуолл гранитімен бірге) қапталған. Портленд тасы 1923 жылы Лордс Крикет стадионындағы Грейс Гейтс тірегін салу үшін пайдаланылды. Соңғы кезде Портленд тасы Челси казармасының, UCL Университет колледжінің Уилкинс террасасының, Сент-Джеймс-Маркет Хеймаркет, Лондон және Грин-Парк метро станциясын салуда қолданылды. Портленд тасы Манчестерде кең таралған, бірақ тарихи тұрғыдан беріктігімен ерекшеленетін Burmantofts және құмтас сияқты материалдар өнеркәсіптік ортаның қиын жағдайларына төтеп беру үшін қолданылған. Портленд тасы Манчестерде көбінесе 1930 жылдары қолданылды. Портленд тас сыртындағы Манчестер ғимараттарына 100 Кинг-стрит (1935), Аркрайт Хаус (1937), Сент-Джеймс ғимараттары (1912), Манчестер орталық кітапханасы (1934), Кендал Милн (1939) және Санлайт Хаус (1932) кіреді. Ливерпульдің үш грациясының екеуі, Кунард ғимараты мен Ливерпуль порты ғимараты, темірбетон қаңқаларын қоршап тұрған Портленд тасымен қапталған. 1929 жылы аяқталған Ноттингем кеңес үйі де Портленд тасынан салынған, Кардиффтің азаматтық орталығындағы қоғамдық ғимараттар да солай. Архитектор Чарльз Холден 1920-1930 жылдары өзінің ірі тапсырыстарында, соның ішінде Сенат үйі мен 55 Бродвейде, Лондон метросының үйінде осы тасты кеңінен қолданды. Кеппел көшесінде орналасқан Лондон гигиена және тропикалық медицина мектебінің 1929 жылы салынған болаттан жасалған ғимараты (Ұлыбританиядағы алғашқылардың бірі) классикалық дизайнын аяқтау үшін Портленд тас қасбетімен жабдықталған. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін (1939–1945), Плимут, Бристоль, Ковентри және Лондон сияқты көптеген ағылшын қалаларының бомбаланған орталықтары Портленд тасының кең қасбеттерін пайдалана отырып қайта құрылды. Лидс университетіндегі Паркинсон ғимаратын қоршап тұрған көптеген ғимараттар Портленд тасымен қапталған, соның ішінде Майкл Садлер ғимараты, Химия және Инженерлік ғимараттар және жаңа Лейдлоу кітапханасы. Оксфорд әдетте ғимараттарында оолиттік әк тасын қолданады, ал Эшмолеан мұражайы көп мөлшерде Портленд тасын пайдалана отырып жаңартылды. Портленд тасы бүкіл әлемде де қолданылды. Мысал ретінде Нью-Йорктегі БҰҰ ғимараты, Бельгиядағы Казино Курсаал және Окленд соғыс ескерткіш мұражайы. 18-19 ғасырларда сақталған маңызды азаматтық және әкімшілік ғимараттардың көпшілігі, сол кезде «Империяның екінші қаласы» деп аталған Дублин, Ирландия, Портленд тасынан салынған, соның ішінде қалалық әкімшілік (1779), Парламент үйі (1767), Кеден үйі (1791), Ұлттық галерея (1864) және Бас пошта кеңсесі (1818). Жақындағы жобалардың бірі – Лондонның BBC Broadcasting House, ол 2006 жылғы Natural Stone Awards жүлдесінде «Жаңа құрылыс (Мүкәммал емес тас)» сыйлығын жеңіп алды. Портленд тасы Халықаралық геологиялық ғылымдар одағымен Global Heritage Stone Resource ретінде тағайындалды.

Ескерткіштер

Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін сэр Эдвин Лютенс Лондонның Уайтхолл қаласындағы Кенотафты салу үшін Портленд тасын (Уэйкхэмнің түбінен қазылған) қолданды. 1920 жылы орнатылған Кенотаф осы және келесі қақтығыстарда қаза тапқан миллиондаған адамды еске алады. Лондонның Грин Паркіндегі RAF Бомбалаушылар командасының ескерткіші 1939 және 1945 жылдар аралығында қаза тапқан RAF Бомбалаушылар командасының 55 573 экипаж мүшесіне арналған. Бірінші және Екінші дүниежүзілік соғыстарда қаза тапқан британдықтардың қабір тастары Портленд тасынан жасалған. Ұлттар Достастығы Соғыс қабірлері комиссиясы Портленд тас жеткізуші Albion Stone компаниясының Портленд негізді тасын пайдаланады. Портленд тасы Англияның Стаффордшир округіндегі Қарулы Күштер ескерткіші үшін қолданылды. Лиам О'Коннор архитекторлары мен жоспарлау кеңесшілері жобалаған бұл ескерткіш 2007 жылы 6 миллион фунт стерлингтен астам қаржыға аяқталды және Екінші дүниежүзілік соғыстан бері қаза тапқан 16 000-нан астам британдық Қарулы Күштер қызметкерлерінің есімдерін сақтайды.

Орналастыру

Портленд тасы жоғары сапалы екені мойндалған, бірақ ол біршама қымбат. Британ мұражайының орталық алаңын қайта жаңарту барысында жоспарланған Портленд тасы Франциядан келген Anstrude Roche Claire тасымен ауыстырылды, бұл тас да ұқсас (бірақ арзан) оолиттік әктас.

Цемент

"Портленд цементі" терминін 1824 жылы Джозеф Аспдин ойлап тапты, ол әк тас пен саз қоспасын күйдіру арқылы жасалған, гидравликалық байланыстырушы затты патенттеді. Бұл материал бұрынғы Рим цементіне ұқсас және ол оның атақты Портленд тасы сияқты көрінеді деп үміттенді.