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陕西省商州洛坪金银铜矿普查区地质地球化学特征及 找矿潜力分析 侯冬梅1,2,罗先熔1,2,王建历3 1.桂林理工大学广西地质工程中心重点实验室， 广西 桂林541004； 2.桂林理工大学有色及贵金属隐伏矿床勘查教育部工程研究中心， 广西 桂林541004； 3.桂林理工大学地球科学学院， 广西 桂林541004 摘 要 洛坪金银铜矿普查区位于秦岭造山带东部， 属韧性剪切带型金矿。普查区构造线总体上呈 E W向展布， 核桃园断裂 贯穿其中部， 为商丹断裂的次级断裂， 它是在区域韧性剪切带基础上演化而成的脆性断裂带， 该断裂控制着区内的地层分 布， 是北部下元古界与南部泥盆系的分界线。 区内有岩浆侵入， 构造发育， 成矿条件极为有利。 通过分析研究商州洛坪金铜 多金属矿普查区成矿地质背景、 地质特征、 地球化学特征、 矿化蚀变等特征， 进行找矿潜力预测， 推断该区具有良好的金找 矿前景。 关键词 洛坪金银铜矿； 地质地球化学； 找矿预测； 商州； 陕西省 中图分类号 P618.51文献标识码 A文章编号 1005-2518 （2010 ） 01-0040-06 收稿日期2009-09-10； 修订日期2009-12-15. 基金项目国际科技合作专项经费项目 （编号 2007DFA20910 ） 资助. 作者简介侯冬梅 （1984- ） ， 女， 山西忻州人， 硕士研究生， 从事深穿透勘查地球化学研究工作.E-mailsaraih520 洛坪金银铜矿普查区位于陕西省商洛市商州 区。测区面积 63.53 km2， 普查区地处秦岭山脉南麓， 海拔标高 7001 500 m， 属中高山区。地表岩层为花 岗岩、 古老的深变质岩及石炭系浅变质岩。 区域矿产 资源丰富， 已获知的矿种有金、 银、 铅、 锌、 铜、 铁等， 主要有三十里铺铜银矿,大峪沟两岔口、 两水寺、 张涧、 姜庙、 杨斜等金矿。 1区域地质概况 区域地层出露特点是以核桃园断裂为界，其北 为下元古界秦岭群，其南为中上泥盆统及下石炭 统 （图 1 ） ， 中上泥盆统发育， 出露有中泥盆统牛耳 川组、 池沟组、 青石垭组， 上泥盆统桐峪寺组。 下元古 界秦岭群为一套富含斜长石、角闪岩类发育的变质 岩， 泥盆系以海相碎屑岩、 泥质岩及碳酸盐岩为主， 局部夹有火山岩， 含铁、 多金属、 汞锑、 硫铁矿等矿 产， 为地槽型沉积[1-2]。 区内构造主体呈 EW 向，总体为红岩寺黑山 复式向斜， 次级褶皱发育。断裂发育， 以商丹断裂为 主体，该断裂为北秦岭加里东期褶皱带与礼县柞 水华力西期褶皱带的分界线，规模大，多期活动明 显。商丹缝合带是华北、 扬子板块俯冲、 碰撞的缝 合带， 也是划分南、 北秦岭地质分界的边界断裂带[3]， 其 NWW 走向， 东西延伸长几千千米， 断层面向北陡 倾， 倾角约 6080， 破碎带宽达数百米至上千米， 沿 断裂带发育了一套加里东期蛇绿混杂岩。该断裂破 图 1商州区域地质简图 D3t3-上泥盆统桐峪寺组三段； D3t12-上泥盆统桐峪寺组一二段； D2q3-中泥盆统青石垭组三段； Pt1q4-下元古界秦岭群四段； Pt1q3-下元古界秦岭群三段； Pt1q2-下元古界秦岭群二段； Pt1q1-下元古界秦岭群一段； V3-辉长岩； 1.断裂带； 2 .小型断层； 3.产状； 4.地层界线 碎带具有不同性质的活动方式， 具有多期次、 长期历 史活动特征 （早期为韧性剪切作用， 晚期为挤压和压 扭性脆性、 韧性活动阶段） ， 对造山带中各时期沉积 建造和岩浆活动均起到不同程度的控制作用。该区 域内有 3 条区域性断裂 商丹断裂、 核桃园断裂和韩 家沟断裂[4]， 三者具有相似的性质。 此外， 区内层间向 斜、 紧闭以及倒转小褶曲发育， 后期片理进一步弯曲 形成倒转褶皱。 40 矿产勘查 区域内侵入岩分布广泛， 岩浆活动强烈， 主要有黑云 母花岗岩、 角闪二长岩、 花岗斑岩、 石英斑岩、 闪长玢岩、 闪 长岩、 正长岩、 辉长岩、 辉绿岩及中基性火山岩等。中酸 性岩类是本区规模最大， 分布最广的侵入岩体， 尤其是酸 性岩浆活动剧烈， 持续时间长。 2普查区地质特征 2.1 地层 普查区内出露的主要地层为下元古界秦岭群、 中上泥盆统青石垭组以及桐峪寺组。下元古界秦岭 群 发育在蒲峪沟以北， 主要岩性为片麻岩、 片岩和 斜长角闪岩； 中泥盆统青石垭组 主要岩性为浅灰绿 色， 中粒结构变质砂岩； 上泥盆统桐峪寺组 主体岩 性为板岩、 千枚岩。 2.2 构造 在区域构造应力作用影响下，普查区构造线总 体上呈 EW 向展布。 以核桃园断裂为界， 断裂以北为 下元古界秦岭群， 以南为泥盆系， 二者均为向北倾的 单斜构造， 但后者倾角约为 50， 较前者略缓； 局部地 层有倒转现象。 （1 ） 褶皱。在秦岭群深变质岩系中， 发育有不对 称顺层韧性剪切褶皱，韧性伸展变形作用的构造表 现以顺层掩卧褶皱为代表，其变形特征具有壳内分 层流变特征，它们的变形产生于脆韧性过渡的应力 导层之下。 在普查区内有许多紧闭向斜、 顶厚， 并发育有轴 面面理的不对称剪切褶皱，这些褶皱的轴面面理及 两翼与变质岩层中的成分层 （构造层理） 近于平行， 基本上属于片内或顺层（片）褶皱。 这些褶皱在空间 上已受后期收缩变形而发生变位， 褶皱枢纽已变为 向 N 或向 S 倾斜 （与片麻理产状大体一致） ， 不对称 剪切褶皱倒向所指示的剪切运动方向与拉伸线理一 致， 只是在晚期向斜南翼 （产状北倾） 在平面上表现 为右行剪切、 北翼 （产状南倾 ） 表现为左行剪切。 （2 ） 断层。 核桃园断裂是一条贯穿普查区中部的 大断裂带， 为商丹断裂的次级断裂， 延伸较长， 断裂 走向为近 EW 向，在普查区东部 NW 向断层面向北 陡倾， 倾角为 6080。断裂带内岩石破碎， 两侧岩石 破碎且糜棱岩化，断层岩中石英可见明显的定向排 列。它是在区域韧性剪切带基础上演化而成的脆性 断裂带。 该断裂控制着区内的地层分布， 是北部下元 古界与南部泥盆系的分界线。 洛坪断裂位于核桃园断裂北侧， 多被浮土覆盖， 断裂带宽约 34 m， 产状为 10∠70。构造角砾岩发 育， 大小不一， 角砾成分主要为长英质。 此外，在洛坪和蒲峪沟附近有小型平行正断层 出露 （图 2 ） ， 沿走向出露长度 20 m， 断层面呈舒缓波 状， 产状 141∠81， 可见擦痕和阶步。 断层中岩石褐 铁矿化强烈。 （3 ） 岩浆侵入。 区内泥盆纪地层中岩浆岩不甚发 育， 但在老变质岩区可见酸性花岗岩、 花岗斑岩、 石 英斑岩等岩脉、 岩枝和小岩株， 区内北西处有辉长岩 侵入体。这些小规模的岩浆岩体与地层呈不整合侵 入接触关系，个别小岩体与围岩接触带处有断层发 育， 并且围岩多发生硅化蚀变。 2.3 岩石特征 区内岩石以核桃园断裂为界，北部主要为古老 的中深变质岩， 如片麻岩、 片岩、 斜长角闪岩、 变粒岩 等； 南部主要为泥盆系的浅变质砂岩、 板岩、 千枚岩 等。 区内除酸性花岗岩、 花岗斑岩、 石英斑岩、 辉长岩 图 2洛坪金铜等多金属矿普查区西北部地质图 Schmp-云母斜长片岩; Ampp-角闪岩及斜长角闪岩;SchmqSchbm-云母石英片岩及石榴石二云片岩; AmppSchbm-角闪岩及斜长角闪岩夹片岩; CmsSch-片麻岩及片岩; SchAmpp-片岩夹斜长角闪岩及大理岩;SdsLims-砂岩及硅化灰岩;γπ-花岗斑岩; λπ-石英斑岩; δ-闪长岩;γ-花岗岩;1.断裂带;2.地质界线;3.小型断裂 41 2010 年 2 月 第 18 卷 第 1 期 外， 还有动力变质岩， 如构造角砾岩、 糜棱岩等。 岩浆 岩岩石学特征如下。 花岗斑岩 在蒲峪沟、 洛坪、 花槽等地广泛出露。 岩脉与地层产状一致或切穿地层。岩脉与围岩界线 清楚， 围岩蚀变不明显。岩石呈肉红色， 斑晶主要为 钾长石和石英， 基质为较细粒长石和石英。 石英斑岩 主要分布在蒲峪沟中， 呈小岩株状产 出。岩体与围岩不整合接触， 围岩蚀变明显， 如大理 岩化和硅化， 另外伴有黄铁矿化的金矿化， 黄铁矿多 发生褐铁矿化。石英斑岩呈灰白色，石英斑晶含量 少， 呈浑圆状。 辉长岩 分布于普查区西北角， 呈岩株状产出， 岩石呈灰黑色， 粗粒结构， 块状构造， 主要矿物为辉 石、 斜长石及少量石英等。 岩体从中心到两边颗粒逐 级变细。岩体与围岩接触处有矿化蚀变现象。 2.4 矿化蚀变特征 本区矿化蚀变主要发育在构造破碎带、岩浆岩 侵入体与围岩接触带，与构造作用及岩浆活动关系 密切。矿化蚀变的岩石多为含变质砂岩、构造角砾 岩、 花岗斑岩、 石英斑岩、 斜长角闪岩、 片岩、 脉石英 等。蚀变主要有褐铁矿化、 硅化、 绢云母化、 碳酸盐 化、 绿泥石化等， 此外， 还有镜铁矿化、 辉锑矿化等。 3地球化学异常特征 在该区开展了土壤地球化学、 土壤离子电导率， 土壤热释汞等测量， 共采集土壤样品 409 件， 采样网 度为 100 m20 m， 采样深度为 B 层土壤[5-7]。样品分 析项目有 Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn、 Co、 Ni、 As、 Sb、 热释汞、 离子电导率。各元素及土壤离子电导率的背景值和 异常下限见表 1。 综合各元素异常情况可以看出，本区西北部 Au、 Ag、 Cu、 As、 Sb 元素异常明显， 其余元素偶尔出现 星点异常。Au、 Ag、 Cu 元素异常均集中在 1-0、 1-1、 1-2、 1-4 线的中、 北端 （图 3B ） ， 异常位置靠近主断 裂带， 其中 Au 元素在洛坪存在 3 个异常， 主要集中 在洛坪1-0、1-3线，蒲峪沟和东沟基本无异常出现， 按 照6.1410 -9～12.2810-9 为 外 带 、12.2810 -9～ 18.4210-9为中带、＞18.4210-9为内带作Au元素异 常平面等值线图（图3A）。As、Sb异常主要出现在 1-0、1-1、1-2、1-4线的南端（图3C），由于As、Sb元 素迁移能力很强，为远矿指示元素， 根据晕的水平分 带特征,该异常为矿化异常的前缘晕， 说明此处有良 好的找矿前景。 土壤热释汞异常主要集中在 1-0、 1-1、 1-3 线中 表 1元素及电导率异常情况统计（10-6） 元素名称最大值最小值平均值背景值异常下限备注 Au123.620.574.112.556.14化学光谱方法 Ag2.1470.0270.090.080.1715发射光谱方法 Cu504.76.548.2440.7397.6全谱直读光谱方法 Pb226.910.030.8330.8361.0全谱直读光谱方法 Zn167.025.076.5976.59121.0全谱直读光谱方法 Co77.94.722.919.632.4全谱直读光谱方法 Ni364.36.349.2142.3481.0全谱直读光谱方法 As639.53.2914.349.015.0原子荧光光谱 Sb13.800.441.371.02.0原子荧光光谱 热释汞9990.4967.1754.96140 电导率/μScm-182.52.8617.5216.138.7 注 其中 Au 和热释汞的单位为10-9； Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn、 Co、 Ni、 As、 Sb 由桂林矿产地质研究所测试中心分析； 热释汞和土壤离子电导率由桂林 理工大学广西地质工程中心重点实验室分析 北端出现明显异常， 与元素异常位置基本一致。 呈不 规则形态，异常浓度分带明显，异常浓集中心位于 1-0 线 （最高 67810-9） ， 为异常下限 （14010-9） 的 5 倍 （图 3C ） 。 土壤离子电导率在洛坪 1-3、 1-4 线北端间出现 了 1 个 异 常 ， 呈 不 规 则 形 态 ， 异 常 最 低 值 为 38.7 μS/cm， 最高值为 57.4 μS/cm， 异常浓度分带不 明显。 土壤离子电导率在 1-4 线近北端出现异常， 与 元素异常位置相距较近。 以 1-3 线剖面为例 （图 4 ） ， Au 元素异常位于剖 面上 18-29、44-53 号点之间， 异常宽度分别为 220 、 180 m。异常强度范围为 6.5410-9～123.6210- 9 ， 是背景值 （2.5510-9） 的 2.6～48.5 倍。 金、 银、 铜异常 曲线均在 43-53 号点之间呈相似的 “锯齿” 状， 异常 宽度为 200 m， Au、 Ag、 Cu 元素相关性较好。 As、 Sb元 素在 1-6 号点出现同步峰值异常，最大值分别为 639.510-6、 13.810-6， 其中 Sb 元素在 16-22、 28-30、 47-49 点之间出现异常。 离子电导率异常位于 18-53 点之间， 异常强度范围为 17.5～82.5 μS/cm ， 为背景 值（16.1 μS/cm ）的 1.1 ～5.1 倍 ， 其 中 在 23 号 点 42 矿产勘查 图31线元素综合异常平面图 A-Au元素异常等值线图；B-Au、Ag、Cu元素异常平面图；C-As、Sb元素及热释汞异常平面图 处出现峰值与断裂带位置相符合。热释汞异常位于 剖面 44-53 点之间，异常范围为 6410-9～99910-9， 为背景值 （54.9610-9） 的 1.2～18.2 倍。 通过分析样品中的 Au、 Ag、 Cu、 As、 Sb、 热释汞及 电导率， 均获得明显异常。Au、 Ag、 Cu、 热释汞、 电导 率异常均集中在 1 线的北端，As、 Sb 异常主要出现 在 1 线的南端。 整体异常基本位于山体同一侧， 异常 附近有岩浆岩 （花岗斑岩及石英斑岩） 出露， 且有断 裂通过，异常与岩浆活动及构造作用关系密切， 因 此， 1 线出现的异常可能为致矿异常。2 线、 3 线出现 的异常可能为顺层产出的花岗斑岩岩脉所引起。 4找矿前景分析 4.1 构造条件 地壳构造活动可以说是形成内生矿床的必要条 件， 地壳活动可以直接为矿床的形成提供成矿物质、 流体和热的来源， 也是成矿物质活化、 搬运、 聚集成 矿的动力。 区域性断裂是地壳强烈活动的产物， 本矿 区外围有商丹断裂， 区内有核桃园断裂， 说明本区曾 经历了强烈的地壳构造运动，为成矿物质的活化和 富集成矿奠定了基础。而伴随区域性断裂及区内散 布的小型断裂， 是很好的导矿、 容矿构造。 此外， 区内 核桃园断裂及其旁侧分支断裂中糜棱岩的出现， 说 明该断裂属于韧性剪切带，而韧性剪切带型金矿是 最重要的金矿类型之一。 4.2 地层岩石条件 本区古老的前寒武系变质基底和上古生界沉积 盖层 （经历浅变质 ） 之间的断层接触带， 是一个岩石、 构造、 地球化学急变带， 该断层接触带及其旁侧的裂 隙网络及岩石单元是有利的成矿场所。区内老变质 岩地区还发育较多小型中酸性酸性岩浆岩脉和岩 体， 如花岗斑岩、 石英斑岩、 英安斑岩、 闪长玢岩等， 另外， 该区西北角还有基性的辉长岩。 这些岩浆岩的 出现， 说明这一地区曾经历过强烈的岩浆活动， 岩浆 活动将是潜在的成矿因子。这些岩浆岩（如花岗斑 岩 ） 及其蚀变围岩基本分析结果显示有明显的金矿 化蚀变。 上述构造及地层岩石条件表明， 本区具有较 好的成矿地质条件。 4.3 化探异常 该区 1∶5 万分散流已圈出数个 Au、 Ag、 Cu、 As 异 常， 从异常分布的范围、 规模及强度来看， Au 异常分 布最广， 规模最大， 强度也较大。1 线异常更为明显 且集中， 特别是在北端， 各元素异常吻合较好。而且 其附近有岩浆岩 （花岗斑岩及石英斑岩） 出露， 也有 断裂经过， 异常与岩浆活动及构造作用关系密切。 因 此， 可以认为 1 线出现的异常为致矿异常。由此， 可 以推断此异常区附近有较大的找矿潜力。 4.4 矿化蚀变显示 （1 ） 该区外围相同及相似地质条件区域已发现 43 2010 年 2 月 第 18 卷 第 1 期 铜、金矿点（本区在区域上处于秦岭东段金矿富集 区 ） ， 类比来看， 本区有较好的找矿前景。 （2 ） 从区内发现的多个矿化蚀变点来看， 其位置 散布， 主要发育在构造破碎带、 岩浆岩侵入体及围岩 接触带， 且与构造作用及岩浆活动关系密切。 矿化蚀 变的岩石类型多样， 既有变质岩、 又有岩浆岩。蚀变 多表现为退色蚀变， 主要有褐铁矿化、 硅化、 绢云母 化、 碳酸盐化、 绿泥石化、 镜铁矿化、 辉锑矿化等。 5结论及建议 通过对洛坪金矿普查区开展地质地球化学方 法找矿研究工作， 我们取得以下方面的认识。 （1 ） 普查区内具有多处化探异常区， 尤其是 1 线 的异常更为明显和集中， 特别是在中、 北部， 各元素 异常套合较好。而且， 异常附近有岩浆岩 （花岗斑岩 及石英斑岩） 出露、 也有断裂通过， 说明异常与成矿 作用关系密切。 该异常可能为致矿异常， 附近有较大 的找矿潜力。 （2 ） 在老变质岩地区， 岩浆活动较强烈， 区内见 有多处酸性岩侵入体，并出现与之有关的 Au、 Cu、 Co、 Ni 等异常元素组合和矿化蚀变。岩浆岩与成矿 关系密切。 （3 ） 区内发现多处矿化蚀变点， 主要发育在构造 破碎带、 岩浆岩侵入体与围岩接触带， 其深边部有较 好的找矿前景。 （4 ） 建议在化探异常区和矿化蚀变点做进一步 的地质工作。 在异常明显、 矿化蚀变较强的地段再布 置一些探槽或浅层钻孔，以确定地球化学异常的来 源， 了解矿化蚀变横向和纵向的变化情况。 参考文献 ［1］孔繁宗.陕西省区域地质概述 ［J］ .地质通报， 1989，（3 ） 2. ［2］张国伟.华北地块南部早前寒武纪地壳的组成及其演化 和秦岭造山带的形成及其演化 ［J］ .西北大学学报,1988, 1821-23. 图 41-3 线土壤离子电导率及元素综合异常剖面图 1.斜长角闪岩； 2.砂岩及硅质灰岩； 3.片岩夹角闪斜长岩； 4.片麻岩； 5.断裂带 44 矿产勘查 Geological，Geochemical Features and Prospecting Potentiality Analysis of Lu- oping Au-Ag-Cu Deposit in Shangzhou，Shaanxi Province HOU Dongmei1，2，LUO Xianrong1，2，WANG Jianli3 1.Key Laboratory of Geological Engineering Centre of Guangxi Province，Guilin University of Technology，Guilin 541004，Guangxi，China； 2.Engineering Research Center of Exploration for Hidden Non-ferrous and Precious Metal Ore Deposits at Guilin University of Technology，Ministry of Education，Guilin541004，Guangxi，China； 3.College of Earth Sciences，Guilin University of Technology，Guilin541004，Guangxi，China AbstractLuoping Au-Ag-Cu deposit is located in the eastern Qinling orogenic belt，which is a ductile shear zone-type gold deposit.Tectonic line of the area is generally distributed in the east-west direction.Hetaoyuan fault is the secondary fracture of the Shangdan fault and runs through the middle of the area.Based on the regional duc- tile shear zone，it evolved into brittle fracture.The fracture zone which is the boundary of the northern Lower Pro- terozoic and the southern Devonian stratums controls the distribution of stratums.There exist magmatic intrusive events in the area where structures are well developed and metallogenic conditions are advantageous.Through a comprehensive analysis for regional metallogenic background，geological features，geochemical characteristics，min- eralization-alteration of Luoping gold deposit in Shangzhou，we predict the prospecting potential，and thus infer the area has good prospecting foreground. Key wordsLuoping Au-Ag-Cu deposit；Geology and geochemical feacture；Prospecting prediction；Shangzhou； Shaanxi Province ［3］张国伟.秦岭造山带的形成及其演化 ［M］ .西安 西北大学 出版社,198829-47. ［4］魏刚锋,张维吉,王力群,等.商州市石英脉型金矿地质特征 及找矿方向研究 ［J］ .长安大学学报,2003， 25 （3 ） 24-28. ［5］罗先熔.地球电化学勘查及深部找矿 ［M］ .北京 冶金工业 出版社,1996. ［6］王义为.土壤热释汞方法讨论 ［J］ .桂林工学院学报,1985, （1 ） 79-85. ［7］胡振清.土壤中的吸附态汞、 全汞及其找矿意义 ［J］ .地质 与勘探,1984, （6 ） 67-71. 一种从提金尾渣中浮选高品位硫铁矿的方法 本发明涉及一种直接从氰化法提金尾渣中浮 选高品位硫铁矿的方法，属于黄金冶炼和化工行业 的环境保护及资源化利用技术领域。针对硫化矿型 提金尾渣，采用浮选技术，首先将提金尾渣酸化处 理， 除去铜、 铅、 锌等影响选硫的杂质， 然后再调整矿 浆浓度和酸度， 在 pH＝6～7 条件下， 用丁基黄药作捕 收剂、 2＃油作起泡剂， 经过一级粗选， 二级闭路扫选， 四级闭路精选， 硫元素被富集到 48％～52％， 得到高 品位硫铁矿。 该方法减少了环境污染、 不腐蚀设备及 建筑设施， 降低了生产成本， 提高了资源的综合利用 效果和经济效益。 一种从提金尾渣中浮选高品位硫铁矿的方法， 其特征在于（1 ） 混选。除去铜、 铅、 锌等干扰选硫的 元素；将氰化提金尾渣加水调整矿浆浓度 30％～ 35％， 用硫酸调整矿浆酸度 pH＝6～7， 按丁基黄药捕 收剂 80～120 g/t 加入浮选机中， 进行闭路浮选， 经一 级粗选、 二级闭路扫选、 二级闭路精选， 铜、 铅、 锌、 金、 银等被富集， 并单独处理；（2 ） 选硫。将混选以后 的尾矿调整矿浆浓度 45％～55％， 加入硫酸调整矿浆 酸度 pH＝3．5～4．5， 连续搅拌 20～40 分钟， 再加水调整 矿浆 28％～33％， 并用碱调整矿浆酸度 pH＝6～7， 然后 用丁基黄药作捕收剂、 2＃油作起泡剂， 在浮选机中按 180～200 g/t 加入丁基黄药作捕收剂、按 85～110 g/t 加入 2＃ 油起泡剂， 进行闭路浮选， 经过一级粗选， 二 级闭路扫选， 四级闭路精选， 硫元素被富集到 48％～ 52％， 得到高品位硫铁矿。 （发明人 吕寿明， 韩玉石， 李滕山， 等 ） 45 2010 年 2 月 第 18 卷 第 1 期
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