皖北濉溪縣楊橋孜銅金礦床的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義＊

汪青松，張順林，產(chǎn)思維

（1．安徽省勘查技術(shù)院，合肥 230031）

（2．安徽省電法勘探重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230031）

濉溪縣楊橋孜銅金礦位于安徽省淮北市濉溪縣四鋪鄉(xiāng)，屬淮北平原，地表被第四系覆蓋，下覆基巖為古生代寒武—二疊紀(jì)地層和燕山期閃長(zhǎng)巖體。礦化受三鋪巖體與寒武系接觸帶控制，屬矽卡巖型礦床，以銅金共生為主，金礦達(dá)中型規(guī)模，是迄今皖北地區(qū)發(fā)現(xiàn)的最大規(guī)模的金礦床，同時(shí)還共伴生銅、鐵、銀小型礦床各，發(fā)現(xiàn)存在鉬、硫、鎢獨(dú)立礦體，伴生鎵、硒、碲等稀有分散元素豐富。楊橋孜銅金礦是華北地臺(tái)區(qū)為數(shù)不多的矽卡巖型獨(dú)立金礦之一，且多礦種共伴生，稀有元素豐富。該礦床處于皖北平原，屬黃淮海沖積平原，地表第四系松散層覆蓋厚度100m 左右，找礦難度大。該礦床的發(fā)現(xiàn)不僅實(shí)現(xiàn)了物探技術(shù)在厚大覆蓋區(qū)深部找礦的突破，同時(shí)可為相鄰的河南、江蘇、山東、河北、天津、山西等省市具有相似地質(zhì)背景地區(qū)該類礦床的找礦突破提供參考。

1 楊橋孜金礦床的發(fā)現(xiàn)

楊橋孜金礦床的發(fā)現(xiàn)主要分三個(gè)階段：

（1）物探異常驗(yàn)證，鉆探發(fā)現(xiàn)三鋪矽卡巖型鐵銅礦產(chǎn)地。

1961年前人在三鋪地區(qū)發(fā)現(xiàn)航測(cè)磁異常并得到地磁測(cè)量驗(yàn)證。1965～1978年，安徽省地質(zhì)局325地質(zhì)隊(duì)依據(jù)磁異常鉆探驗(yàn)證和勘查評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)了劉樓、陳莊、前常和三鋪等鐵礦床，主要礦種為鐵礦，部分礦床發(fā)現(xiàn)有共伴生銅金礦。經(jīng)過進(jìn)一步深入研究，發(fā)現(xiàn)這些礦床為矽卡巖型鐵銅礦床，引起了地勘科研單位和學(xué)者對(duì)皖北三鋪地區(qū)的重視。

（2）磁異常驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了鐵礦體，拉開了該區(qū)找礦序幕，并取得了重要進(jìn)展。

1978年，安徽省地質(zhì)局325地質(zhì)隊(duì)在楊橋孜礦段地磁異常進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，在ZK01孔于209．07～221．05m 處發(fā)現(xiàn)了視厚11．18m 的磁鐵礦體，后續(xù)工作中發(fā)現(xiàn)了獨(dú)立銅金礦體，進(jìn)而加大該區(qū)鉆探工作量，獲得鐵礦石42．93萬t，金金屬量3．54t（含伴生金0．64t），銅金屬量1．51t。楊橋孜銅金礦勘查取得重要進(jìn)展。

1980～1985年，安徽省地礦局針對(duì)三鋪地區(qū)金屬礦勘查難題，專門設(shè)立了科研項(xiàng)目，向省325地質(zhì)隊(duì)下達(dá)了“安徽省濉溪縣三鋪地區(qū)鐵銅礦成礦地質(zhì)條件及找礦方向”研究課題。由于礦區(qū)第四系覆蓋厚達(dá)80m 以上，地表無露頭，地表地質(zhì)工作無法開展，同時(shí)深部銅金礦體規(guī)模小、厚度薄，多數(shù)不與磁鐵礦體共生，磁異?；虿幻黠@，或很弱，找礦進(jìn)展緩慢。

2005年，安徽省勘查技術(shù)院在承擔(dān)省地質(zhì)勘查項(xiàng)目“淮北市前常—徐樓地區(qū)鐵銅礦產(chǎn)資源預(yù)查及覆蓋區(qū)綜合找礦方法研究”，通過物探技術(shù)與地質(zhì)研究相結(jié)合的綜合找礦方法，發(fā)現(xiàn)三鋪地區(qū)礦床主要受平山背斜構(gòu)造兩翼與巖體接觸帶控制，銅金礦體主要受巖體與寒武系毛莊組和徐莊組接觸帶控制，查明了安徽省濉溪縣巖體與奧陶系接觸形成徐樓式單一鐵礦、巖體與寒武系接觸形成前常式鐵銅金礦成礦特征，在此基礎(chǔ)上開展楊橋孜礦區(qū)勘查評(píng)價(jià)工作，發(fā)現(xiàn)了中型規(guī)模的楊橋孜金礦床。

2 礦床概況

礦區(qū)屬淮北平原，地表被第四系松散層覆蓋，基巖為古生代地層和燕山期巖體，埋深約80～300m。礦化主要發(fā)生在燕山期三鋪巖體石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖與古生代寒武系海相碳酸鹽巖—碎屑巖接觸帶及其附近。共有4個(gè)礦段，其中楊橋孜礦段為主礦段，以銅金為主，其它礦段為次要礦段，各礦段之間相對(duì)獨(dú)立，礦體基本不連接，礦化特征也各不相同：劉樓村礦段以含銅金磁鐵礦為主；小任家礦段以鐵和鐵硫礦為主，含少量銅礦，不含金礦；棗孤堆礦段以鉬銅金為主，無鐵礦。全礦共發(fā)現(xiàn)71個(gè)礦體，其中主要礦體有6 個(gè)。主礦種為鐵、銅、金，次要礦種為鉬、硫。銅平均品位0．85%，金平均品位3．69g／t，伴生鐵、鎢、鉬、銀等。

3 區(qū)域地質(zhì)特征

3．1 地層

楊橋孜銅金礦床處于宿徐弧形褶皺構(gòu)造與符離集東西向區(qū)域性斷裂構(gòu)造（宿北斷裂）交匯部位［2］，礦區(qū)所在區(qū)域被第四系覆蓋，基巖以古生代地層為主（圖1）。

第四系廣泛覆蓋，厚度約100～350m，主要由粘土、亞粘土和砂層組成。寒武系（∈）為第四系覆蓋層下的基巖，以開闊臺(tái)地海相碎屑巖—碳酸鹽巖沉積為主，主要巖性有條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、粉砂質(zhì)頁巖、頁巖等。奧陶系（O）為標(biāo)準(zhǔn)地臺(tái)型開闊臺(tái)地海相碳酸鹽類沉積，主要巖性為灰?guī)r和白云巖。石炭系和二疊系（C－P）為一套海陸交替相的碳酸鹽類、碎屑巖類和煤系地層，是區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)煤地層。

中上寒武統(tǒng)毛莊組、徐莊組、風(fēng)山組為富鎂碳酸鹽巖類地層，成礦物質(zhì)豐富，對(duì)形成鐵、銅、金礦等成礦有利，是矽卡巖型鐵銅礦和銅金礦的主要賦礦層位。

3．2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖以中—淺成侵入巖為主，巖性以中性閃長(zhǎng)巖類為主，其次是酸性花崗巖類及基性輝綠巖。巖漿巖產(chǎn)狀多以巖床、巖株為主，少數(shù)為巖墻。巖體多為具多次侵入活動(dòng)形成的復(fù)式巖體，分布范圍廣泛，巖體規(guī)模較大，主要有三鋪巖體、大何家?guī)r體、王場(chǎng)巖體和徐樓巖體等。

三鋪巖體平面呈北西—南東向延長(zhǎng)約19km，與圍巖的下接觸帶界面傾向巖體方向，傾角50°～70°，為“下小上大“的蘑菇狀巖株。巖體與圍巖的接觸帶復(fù)雜，巖體邊緣具多層分叉侵入于圍巖中的特點(diǎn)。

“紅酥手，黃縢酒，滿城春色宮墻柳。東風(fēng)惡，歡情薄。一懷愁緒，幾年離索。錯(cuò)！錯(cuò)！錯(cuò)！春如舊，人空瘦，淚痕紅浥鮫綃透。桃花落。閑池閣。山盟雖在，錦書難托。莫！莫！莫！”我一邊沉吟一邊若有所思，陸游和唐琬離婚后二人在沈園相遇，心中都很難過，曾經(jīng)相愛的人卻再不能執(zhí)子之手，陸游寫下了這一首釵頭鳳。

三鋪巖體由燕山中期第一次石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)（玢）巖、第二次多斑石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、第三次花崗閃長(zhǎng)斑巖和燕山晚期第一次細(xì)粒石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、第二次石英閃長(zhǎng)玢巖組成，屬于中性閃長(zhǎng)巖—石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖復(fù)式雜巖體，中—淺成侵入。三鋪巖體礦物成分為斜長(zhǎng)石（52% ～64%）、鉀長(zhǎng)石（5% ～12%）、角閃石（17%～35%）、石英（5%～15%）、黑云母（2%～5%）和少量磁鐵礦、鋯石、榍石、磷灰石等副礦物。

三鋪巖體接觸帶是區(qū)內(nèi)最重要的控礦構(gòu)造，兩個(gè)鞍狀彎曲接觸帶是成礦最有利的地區(qū)。一是楊橋孜彎曲接觸帶，位于三鋪巖體北部接觸帶中段，北部接觸帶呈“W”狀彎曲形態(tài)，整體近東西向分布，在楊橋孜地區(qū)接觸帶向巖體內(nèi)側(cè)呈鞍狀彎曲，地層被東西向構(gòu)造破壞較輕，有利成礦和礦體保存。二是前常彎曲接觸帶，位于三鋪巖體西南接觸帶中段，西南部接觸帶整體呈北西向展布，在前常礦區(qū)附近也存在向巖體內(nèi)側(cè)鞍狀彎曲的現(xiàn)象。2個(gè)鞍狀彎曲接觸帶地區(qū)都有礦床存在，前者為楊橋孜鐵金（鐵）礦床，后者為前常鐵銅礦、前常東礦段鐵銅礦和三鋪鐵礦等礦床，均為礦床集中出現(xiàn)的地區(qū)（圖1）。

3．3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北北東—近南北向弧形構(gòu)造為主。古生代地層在印支—燕山早期構(gòu)造活動(dòng)中形成一系列近南北—北北東向弧形褶皺構(gòu)造，構(gòu)成著名的宿徐旋卷構(gòu)造［6］，以復(fù)式背、向斜構(gòu)造形式出現(xiàn)，主要有閘河復(fù)向斜、皇藏峪復(fù)背斜、百善向斜、任樓向斜和石弓背斜等。

圖1 楊橋孜地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖（據(jù)文獻(xiàn)［5］修編）Fig．1 Geotectonic sketch map of Yangqiaozi area（modified after reference［5］）

符離集斷層經(jīng)過礦區(qū)，為淮北地區(qū)最大的一條區(qū)域性大斷裂，斷層面北傾，傾角35～75°，走向近東西。平山背斜為皇藏峪復(fù)背斜構(gòu)造組成部分，分布于三鋪、前常、二鋪等地古生代地層構(gòu)成平山背斜的西南翼，走向北西，傾向西南。小任家、楊橋孜等地古生代地層為平山背斜的北東翼，走向北西，傾向北東。三鋪巖體沿平山背斜構(gòu)造核部侵入，古生代地層多被侵蝕。由于受后期上升運(yùn)動(dòng)影響，平山背斜核部地層和三鋪巖體的上部遭受了強(qiáng)烈剝蝕，僅有平山背斜構(gòu)造殘缺不全的兩翼被保留。由于三鋪巖體侵蝕古生代地層不徹底，在巖體內(nèi)部保留了大量圍巖捕擄體，也是平山背斜構(gòu)造兩翼的組成部分（圖1）。

3．4 礦產(chǎn)分布及賦礦特征

三鋪巖體與平山背斜構(gòu)造兩翼接觸帶和圍巖捕擄體接觸帶是成礦最有利的部位，在平山背斜西南翼形成了陳莊鐵礦、三鋪鐵礦、前常鐵銅礦、前常東鐵銅礦；在平山背斜東北翼形成了劉樓鐵礦、楊橋孜銅金礦、廖家鐵礦、秦樓銅金礦。礦體產(chǎn)于三鋪巖體石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖與寒武系毛莊組、徐莊組和鳳山組接觸帶附近或?qū)娱g裂隙中，鐵銅礦賦礦層位為鳳山組，而銅金礦賦礦層位主要為毛莊組和徐莊組。

4 礦區(qū)地質(zhì)特征

楊橋孜銅金礦區(qū)位于三鋪巖體北接觸帶西—中段，處于宿徐弧形褶皺帶之平山背斜東北翼，呈單斜構(gòu)造，走向北西，傾向北東。區(qū)內(nèi)基巖大部分為巖體，僅在北側(cè)邊緣部位存在古生代地層，符離集斷層大致沿三鋪巖體北接觸帶呈近東西向從礦區(qū)穿過。

礦區(qū)地表被第四系覆蓋，厚59．0～92．56 m。據(jù)鉆孔揭露，地層主要有寒武系中統(tǒng)毛莊組（∈2m）大理巖、蛇紋石化大理巖、白云質(zhì)大理巖、條帶狀大理巖及角巖；徐莊組（∈2x）鮞狀白云質(zhì)大理巖、條帶狀大理巖、蛇紋石化大理巖、白云質(zhì)大理巖、泥巖及長(zhǎng)英質(zhì)黑云母角巖；張夏組（∈2z）鮞狀大理巖、斑紋狀白云質(zhì)大理巖、鮞狀白云質(zhì)大理巖夾瘤狀白云質(zhì)大理巖；寒武系上統(tǒng)（∈3）為灰質(zhì)白云巖、白云巖夾泥質(zhì)白云巖、粉屑泥晶白云質(zhì)灰?guī)r、豹皮狀、斑紋狀泥晶白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀白云質(zhì)大理巖互層；奧陶系下統(tǒng)賈汪組（O1j）頁片狀泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r及頁巖；蕭縣組（O1x）灰?guī)r、斑紋狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r及頁片狀泥質(zhì)灰?guī)r；馬家溝組（O1m）灰?guī)r、斑紋狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖；石炭系上統(tǒng)（C2）細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、含鋁土質(zhì)泥巖、灰?guī)r和煤層。其中毛莊組（∈2m）、徐莊組（∈2x）為主要賦礦圍巖。

楊橋孜礦區(qū)巖漿巖為三鋪巖體，主要巖性為石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)（玢）巖。礦區(qū)寒武系賦礦圍巖多以捕擄體形式存在于三鋪巖體內(nèi)，或以殘留體存在于三鋪巖體頂部。區(qū)內(nèi)圍巖矽卡巖化強(qiáng)烈，接觸帶透輝石、石榴子石、綠簾石矽卡巖發(fā)育，常形成透輝石磁鐵礦礦石。自巖體向圍巖：依次發(fā)育蛇紋石化，常形成含銅蛇紋巖、含銅蛇紋石磁鐵礦、大理巖及角巖，并疊加綠泥石化、碳酸鹽化、鉀長(zhǎng)石化等熱液蝕變。

5 礦床地質(zhì)特征

礦體主要賦存在三鋪巖體與寒武系接觸帶內(nèi)。三鋪巖體內(nèi)殘留的寒武系圍巖捕虜體接觸帶及其層間裂隙是礦體賦存的主要場(chǎng)所。

5．1 礦帶特征

楊橋孜銅金礦體主要產(chǎn)于三鋪巖體與中寒武統(tǒng)毛莊組、徐莊組接觸帶及其附近。從巖體接觸帶向外側(cè)礦化呈有規(guī)律的變化，可依次劃分為4個(gè)礦化帶（圖2）。

鐵銅金礦化帶（Ⅰ）：位于主接觸帶附近，礦化發(fā)生在巖體與毛莊組主接觸帶及其附近，主要被ZK301、ZK302、ZK305和ZK703孔控制，以含金鐵銅礦、銅金礦為主，在巖體內(nèi)部有單一鐵礦出現(xiàn)。主要礦石類型為含銅矽卡巖、透輝石磁鐵礦等。主要金屬礦物以磁鐵礦、黃銅礦、自然金為主，次為斑銅礦、自然銀、輝銅礦、銅藍(lán)等。礦體呈似層狀，長(zhǎng)200m，延伸500m，視厚度10．90～11．89m，傾向北東，傾角68°。礦體銅品位1%～1．63%，金品位5．21～5．89g／t，全鐵品位41．3%～43．9%。

鉬銅金礦化帶（Ⅱ）：位于主接觸帶外側(cè)毛莊組地層中，礦化發(fā)生于毛莊組與順層侵入的小巖支接觸帶上，主要由ZK508、ZK303和ZK05孔控制，以含金鐵銅礦、銅金礦為主，銅金品位較富，伴有鉬礦化存在，鉬可形成獨(dú)立礦體。礦體規(guī)模較大，礦體分布較集中，呈帶狀分布。主要金屬礦物以黃銅礦、斑銅礦、自然金為主，次為銅藍(lán)、藍(lán)銅礦、輝銅礦、黃鐵礦等。礦體呈薄板狀或透鏡狀，長(zhǎng)100m，延伸100～160m，視厚度2～10．4 m，傾向北東，傾角62°。礦體銅品位0．4%～2．82%，金品位0．23～8．28 g／t。

銅金礦化帶（Ⅲ）：位于主接觸帶外側(cè)徐莊組地層中，礦化發(fā)生在徐莊組中下段與順層侵入的小巖支接觸帶上，主要由ZK02、ZK05、ZK302、ZK303、ZK305和ZK703控制，以銅金礦為主，無鉬礦化存在。礦體規(guī)模較大，礦體分布較集中，呈帶狀分布。主要金屬礦物以黃銅礦、斑銅礦和自然金為主，次為藍(lán)銅礦、輝銅礦、黃鐵礦等。礦體呈似層狀或透鏡狀，長(zhǎng)178～245m，延伸133～463m，視厚度4．15～12．05 m，傾向北東，傾角55～67°。礦體銅品位0．83%～1．25%，金品位1．99～17．1g／t。

含金銅礦化帶（Ⅳ）：位于主接觸帶外側(cè)徐莊組地層中，礦化發(fā)生在徐莊組中上段與順層侵入的小巖支接觸帶上，主要由ZK405、ZK407、ZK05、ZK09孔控制，以銅金礦為主，主要礦石類型為含銅矽卡巖化大理巖。金品位較低，多數(shù)在工業(yè)品位以下，礦體個(gè)數(shù)多，分散不集中，呈帶性差。主要金屬礦物以黃銅礦、斑銅礦、磁鐵礦為主，次為銅藍(lán)、輝銅礦、黃鐵礦等。礦體呈薄板狀或透鏡狀，長(zhǎng)144～244 m，延伸137～330m，視厚度1．5～8．95m，傾向北東，傾角41～62°。礦體銅品位0．22%～4．12%，金品位0．16～9．16g／t。

5．2 礦體特征

礦區(qū)由東向西劃分為楊橋孜、棗孤堆、小任家、劉樓村四個(gè)礦段，共圈定71個(gè)銅金鐵鉬硫礦體。礦體呈透鏡狀、似層狀、薄板狀，礦體形態(tài)復(fù)雜，具膨脹、收縮、分叉現(xiàn)象，走向北西，傾向北東，傾角44～65°。其中楊橋孜礦段有四個(gè)主要礦體（Ⅱ4、Ⅲ1、Ⅳ5和Ⅳ6），Ⅱ4號(hào)礦體是最大銅金礦體，Ⅳ6號(hào)礦體是最大鐵銅金礦體。Ⅱ4號(hào)礦體埋深最淺（－66～－532 m），Ⅳ6 號(hào)礦體最深且斜深最大（－260～－740m）。礦體長(zhǎng)為75～370 m，沿傾向延伸100～200m，最大達(dá)533m；礦體厚1．00～16．26m，最大可達(dá)19．35m（Ⅳ6號(hào)礦體）。

5．3 礦石特征

礦石工業(yè)類型主要為銅金礦石、銅金鐵礦石、金礦石、銅礦石、銅鐵礦石、鐵礦石、鉬礦石、硫鐵礦石等。

圖2 楊橋孜礦段3線地質(zhì)剖面圖（據(jù)文獻(xiàn)［5］修改）Fig．2 Geologic profile of exploration line 3in the Yangqiaozi Ore Block（modified after reference［5］）

礦石自然類型主要有銅金（鐵）矽卡巖礦石、含銅金（鐵）蛇紋巖礦石、含銅金大理巖礦石、含鉬石英二長(zhǎng)玢巖礦石。主要金屬礦物有磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、自然金、輝鉬礦、黃鐵礦，少量假象赤鐵礦、赤鐵礦、鎂磁鐵礦、輝銅礦、銅藍(lán)礦等。脈石礦物有石榴子石、透輝石、透閃石、綠簾石、綠泥石、硅灰石、蛇紋石等。銅金礦石有用礦物以黃銅礦，斑銅礦、自然金為主，銅鐵金礦石以磁鐵礦、黃銅礦、自然金為主，鐵礦石以磁鐵礦為主，鉬礦石輝鉬礦為主。礦石主要有用組分為Cu、Au、Fe、Mo、S，共伴生Au、Ag、Cu、Fe、Mo、S、Ga，局部伴生W、Se、Te。金礦石Au含量最高52．58g／t，一般含量1．30～10．14g／t，平均3．70g／t；鐵（銅鐵、銅鐵金）礦石TFe含量最高64．12%，一般24．75%～56．13%，平均41．97%，磁性占有率57．6%～99．4%、平均92．97%；銅礦石Cu含量最高7．68%，一般0．24～2．80%，平均0．94%；礦石中元素除共生外，還伴生有Ag、Ga、WO3、Se、Te等。

6 結(jié)論及意義

（1）楊橋孜銅金礦主要是依靠重磁電綜合物探手段結(jié)合地質(zhì)綜合研究發(fā)現(xiàn)的，根據(jù)“區(qū)域研究選區(qū)、重磁（電）掃面定靶、綜合勘查定位、鉆探測(cè)井定性”的原則，采用重、磁、CSAMT 法、CR 法等4種物探方法組合并行，在總結(jié)楊橋孜銅金礦“磁低重高”、蘑菇狀電阻率高綜合物探異常標(biāo)志的基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。該礦床的發(fā)現(xiàn)中，地球物理新方法新技術(shù)的運(yùn)用起了至關(guān)重要的作用。這一成功經(jīng)驗(yàn)為皖北乃至華北覆蓋區(qū)尋找矽卡巖型銅金礦床提供技術(shù)支撐。

（2）該礦床的發(fā)現(xiàn)不僅實(shí)現(xiàn)了物探技術(shù)在厚大覆蓋區(qū)深部找礦的突破，同時(shí)為相鄰的河南、江蘇、山東、河北、天津、山西等省市具有相似地質(zhì)背景地區(qū)尋找該類礦床提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

（3）楊橋孜銅金礦為皖北地區(qū)迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大規(guī)模金礦，是華北地臺(tái)區(qū)為數(shù)不多的矽卡巖型獨(dú)立金礦之一，同時(shí)該礦床具鐵、銅、金、銀等多礦種共生和伴生，因此，在淮北地區(qū)尋找該類礦床要注意不同礦種的相互關(guān)系，尤其要注意綜合找礦。

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