焦家斷裂帶南部覆蓋區(qū)控礦構(gòu)造帶的研究及成礦前景分析

賀春艷,郭國強(qiáng),劉聰偉,曹春國,陳大磊,劉紅旗

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焦家斷裂帶南部覆蓋區(qū)控礦構(gòu)造帶的研究及成礦前景分析

賀春艷1,郭國強(qiáng)1,劉聰偉2,曹春國1,陳大磊1,劉紅旗1

(1.山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南250013；2.中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司，河北 涿州072751)

膠東西北部龍口-萊州斷裂帶南段的朱宋-朱橋段,俗稱焦家斷裂帶，是膠東西北部三大控礦構(gòu)造之一，相繼勘查評價了焦家、新城、河西、河?xùn)|、東季、馬塘、望兒山、寺莊等一系列特大型、大型以及中小型金礦床，資源潛力巨大。由于焦家斷裂帶南段(寺莊以南)被第四系覆蓋而去向不明，因此目前對焦家斷裂帶南延的位置爭議較大。根據(jù)近年來在該區(qū)開展的一系列綜合物探研究工作，初步建立了焦家主干斷裂帶南部覆蓋區(qū)的斷裂構(gòu)造格架，認(rèn)為其中F8(徐村院-溝北王)斷裂為焦家斷裂的南延段，并對南部覆蓋區(qū)的成礦前景進(jìn)行了分析探討。

焦家斷裂帶;南延;CSAMT測深;構(gòu)造格架

引文格式：賀春艷,郭國強(qiáng),劉聰偉，等.焦家斷裂帶南部覆蓋區(qū)控礦構(gòu)造帶的研究及成礦前景分析[J].山東國土資源，2015，31(7)：19-24.HE Chunyan, GUO Guoqiang, LIU Congwei,etc.Reserch and Mineralization Prospection Analysis on Ore-controlled Tectonic Belts in South Coverage Areas of Jiaojia Fault Belt[J].Shandong Land and Resources,2015，31(7)：19-24.

膠東地區(qū)是我國最重要的金礦產(chǎn)地之一，其儲量約占我國已探明巖金儲量的1/3，重要性不言而喻。焦家斷裂帶作為膠東西北部金礦集中區(qū)的主要控礦構(gòu)造之一，是“焦家式”破碎帶蝕變巖型金礦的最早發(fā)現(xiàn)地，是焦家金礦田的控礦構(gòu)造，該帶目前已探明新城、焦家、河西3個特大型金礦床，以及河?xùn)|、望兒山、冬季、上莊、馬塘、寺莊等一批大、中型金礦床，資源潛力巨大。由于焦家斷裂帶南段(寺莊以南)被第四系覆蓋而去向不明，因此目前對焦家斷裂帶南延位置爭議較大，其南延段的確立，對進(jìn)一步的勘查工作部署具有重要的指導(dǎo)意義。

1　研究區(qū)背景

1.1區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于膠東西北部萊州市苗家—平里店地區(qū)，大地構(gòu)造位置處于華北地臺東緣膠北隆起區(qū)，西靠沂沭斷裂帶，北臨龍口斷陷盆地和渤海拗陷，東接牟平-即墨構(gòu)造混雜帶，南接膠萊拗陷。古老的基底變質(zhì)巖系、多期多成因的巖漿活動和以NE向斷裂為主的斷裂構(gòu)造格架，構(gòu)成了該區(qū)金礦的區(qū)域地質(zhì)背景[1]。

Ⅰ級控礦構(gòu)造自西向東主要有三山島斷裂、焦家斷裂、招平斷裂3條主干斷裂構(gòu)造帶，斷裂總體走向呈NE向，一組近NE向次級斷裂與3條主干斷裂平行展布，同時發(fā)育少量NW向和近EW向斷裂。三山島斷裂傾向SE，焦家斷裂傾向NW，招平斷裂傾向SE，三者形成“向、背”組合樣式。三山島斷裂和焦家斷裂之間及招平斷裂上盤，主要地質(zhì)體為早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系，由新太古代TTG質(zhì)花崗片麻巖、變輝長巖(斜長角閃巖)和少量呈殘留包體出現(xiàn)的膠東巖群及中太古代唐家莊巖群組成。焦家斷裂和招平斷裂之間的斷裂下盤大面積分布中生代玲瓏二長花崗巖，局部有中生代郭家?guī)X花崗閃長巖、偉德山花崗巖和相關(guān)的脈巖(煌斑巖、輝綠玢巖、閃長玢巖、花崗質(zhì)脈巖等)發(fā)育[2]。研究區(qū)南側(cè)和北側(cè)有少量白堊紀(jì)沉積蓋層，沿海邊和河流分布有第四紀(jì)松散沉積層。

1.2已知焦家主干斷裂帶地質(zhì)特征

1.2.1產(chǎn)狀、規(guī)模

焦家主干斷裂帶處于研究區(qū)北部，紅布-新城段展布于玲瓏二長花崗巖內(nèi)，新城-寺莊段復(fù)合于玲瓏二長花崗巖和早前寒武紀(jì)變質(zhì)雜巖系的侵入接觸帶，寺莊以南由于第四系覆蓋，斷裂帶的去向不明。主干斷裂破碎帶寬100～370m，走向10°～45°，總體走向NE30°，傾向NW，傾角25°～40°，局部陡至70°，上陡下緩。早期表現(xiàn)為韌性特征，可見糜棱巖；成礦期主要表現(xiàn)為脆性特征，以碎裂巖及構(gòu)造節(jié)理發(fā)育為特征，含礦硫化物沿構(gòu)造貫入或以膠結(jié)物形式出現(xiàn)。

1.2.2圍巖蝕變

蝕變圍巖沿焦家斷裂構(gòu)造帶及兩側(cè)分布，多處在主裂面下盤一側(cè)較為發(fā)育。蝕變帶走向與斷層基本一致，蝕變帶寬一般為70～250m，具上窄下寬的特點。主要圍巖蝕變類型有綠泥石化、鉀長石化、紅化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化等。

1.2.3蝕變分帶

蝕變距主斷層的遠(yuǎn)近及強(qiáng)弱向兩側(cè)依次為黃鐵絹英巖帶、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶、黃鐵絹英巖化花崗巖帶和鉀化紅化花崗巖帶[1]，各蝕變巖帶之間為漸變過渡關(guān)系(局部或缺失某一蝕變帶)，蝕變強(qiáng)度以主裂面為中心向兩側(cè)逐漸減弱。各帶特征見表1。

1.2.4礦體賦存規(guī)律

(1)主礦體嚴(yán)格受焦家斷裂構(gòu)造帶控制，主裂面下部走向上與主裂面大致平行、傾角大于主裂面的控礦構(gòu)造及與主裂面反傾的陡傾構(gòu)造控制了次要礦體的形態(tài)、空間分布和規(guī)模。

(2)斷裂帶在平面和剖面上均呈舒緩波狀延伸，金礦床具有明顯的尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合、膨脹夾縮特點，礦體不僅在傾向上尖滅再現(xiàn)，同時在走向上也表現(xiàn)出尖滅再現(xiàn)特點。同時礦體還具有側(cè)伏現(xiàn)象[3]。

表1　焦家金礦不同蝕變帶特征

據(jù)龐緒成，2005年

(3)礦體沿傾斜方向具階梯式分布規(guī)律，主要賦存于斷裂緩傾段和陡、緩轉(zhuǎn)折部位，構(gòu)成了金礦的階梯式分段富集，主要機(jī)理為：斷裂陡傾段為開放空間，頂部壓力小，成礦流體沿斷裂運(yùn)移時向上逸散速度快，不宜沉淀成礦；斷裂緩傾段，為相對封閉空間，頂部圍巖壓力大，流體橫向逸散速度慢，宜沉淀成礦[4]。

1.3焦家主干斷裂帶電性異常特征

寺莊金礦位于焦家主干斷裂帶上，在該區(qū)已知剖面264線上施工的CSAMT剖面資料顯示，該段電性異常特征反映為：上部為低阻電性層，底部為高阻基底層，之間呈典型的梯級帶，梯級帶呈舒緩波狀向下延深。上部的低阻異常等值線稀疏、變化平緩，與焦家斷裂帶上盤早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系相對應(yīng)；高阻基底等值線密集、變化穩(wěn)定，與焦家斷裂帶下盤的二長花崗巖相對應(yīng)；梯級帶等值線自上而下呈漸變關(guān)系且局部變化較大，對應(yīng)2種不同巖性的接觸帶，即已知斷裂蝕變帶。

從圖1上看，2～3km之間低阻異常明顯寬大，斷裂帶呈明顯的低阻反映，鉆孔資料顯示該段斷層下盤礦化蝕變厚度大，主干斷裂下盤沿走向及傾向具有NNE—NE向分支斷裂，致使該剖面淺部主干斷裂下盤巖石破碎、裂隙發(fā)育，電阻率明顯降低，該段斷層主裂面向下彎曲，蝕變帶礦化程度強(qiáng)烈。1.5～2km之間，等值線向下彎曲、間距寬大，與之對應(yīng)的是該段蝕變礦化強(qiáng)烈，礦體厚度大且連續(xù)穩(wěn)定，同時主礦帶下部還有多層次礦帶分布。梯級帶變化規(guī)律及延深方向與斷層的變化規(guī)律及延深基本一致，呈舒緩波狀向西緩傾，說明斷裂帶向下一直平緩延深，深部還有較好的成礦空間。

1—構(gòu)造蝕變帶；2—金礦；3—推斷成礦有利部位；4—已施工鉆孔；5—視電阻率等值線及幅值圖1　264線CSAMT視電阻率等值線及幅值

2　南部覆蓋區(qū)斷裂構(gòu)造格架的建立

利用5條可控源音頻大地電磁長剖面解釋成果，結(jié)合區(qū)域重磁平面資料，在焦家主干斷裂帶南部覆蓋區(qū)推斷了NE，NNE向隱伏斷裂帶6條，分別編號F1,F3,F5,F6,F7,F8；如圖2所示，各斷裂構(gòu)造帶主要特征：

1—中生代侵入巖；2—早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系；3—蝕變帶；4—蝕變帶；5—推斷斷裂及編號；6—金礦(點)圖2　已知焦家斷裂帶南部覆蓋區(qū)綜合推斷成果圖

F1(朱橋-平里店)斷裂大致沿朱橋—平里店一線展布，為推斷隱伏斷裂，走向NE35°左右，位于已知焦家斷裂南段，由CSAMT測量剖面控制，斷裂帶的電阻率主要異常特征為：條帶狀、串珠狀、“V”型低阻異常向深部西北方向的可追溯帶，總體呈波狀起伏向NW緩傾，傾角約45°，該帶在平里店附近發(fā)現(xiàn)激電異常，后經(jīng)鉆探驗證見礦。

F3(西由)斷裂位于已知焦家主干斷裂帶西南部，平面上沿西由鎮(zhèn)一帶展布，走向NE40°左右，傾向SE。該斷裂帶北寬南窄，在西由地段因伴生多條次級斷裂而形成寬1km的蝕變破碎帶，沿該帶施工的ZK601，ZK605等十幾個鉆孔驗證結(jié)果表明，該帶有規(guī)模大、破碎蝕變強(qiáng)的特點。

F5(招賢)斷裂是位于F1和F3斷裂之間的1條走向NE40°左右、傾向NW的隱伏斷裂，目前該帶僅依靠物探資料推斷所得，對其規(guī)模及含礦性欠缺進(jìn)一步研究。

F6(苗家)斷裂大致沿朱橋—苗家一線展布，與苗家東北出露的已知斷裂相連接，故命名為苗家斷裂，走向NE約35°、傾向SE，目前該帶尚未有找礦突破。

F7(靈北)斷裂大致沿小蘭埠—大尹家一線展布，走向NE40°～50°，傾向SE，北部與已知靈北斷裂相連接，南部為隱伏斷裂帶，主要依據(jù)CSAMT剖面資料推斷，與大尹家西南揭露的NE向斷裂蝕變帶吻合(圖2)，該斷裂帶為控礦構(gòu)造，在南部大尹家附近已有鉆孔見礦。

F8(徐村院-溝北王)斷裂為推斷隱伏斷裂，大致沿徐村院—紫羅劉家—溝北王一線展布，走向NE35°左右，北部距已知焦家斷裂帶約2km，主要利用CSAMT測量長剖面推斷，剖面異常特征表現(xiàn)為向深部NW方向延深的等值線同步彎曲梯度帶或高低阻過度梯級帶，呈舒緩波狀，傾角約30°，與寺莊礦段264線異常特征相似。

3　對焦家斷裂帶南延位置的初步認(rèn)識

上述6條NE，NNE向斷裂帶中,F3斷裂推斷為西由斷裂的南延，F(xiàn)7斷裂推斷為靈北斷裂的南延，北端均與已知斷裂地表揭露位置吻合較好，地球物理標(biāo)志明顯；F5(招賢)斷裂僅靠物探資料推斷所得，其他特征不詳，且與已知焦家斷裂帶的空間位置不具有連續(xù)可追蹤性；F6斷裂與苗家鎮(zhèn)附近出露的斷裂帶一致，地質(zhì)及地球物理資料均顯示其傾向為SE，與焦家斷裂帶傾向NW的特征不符；F1(朱橋-平里店)斷裂與F8(徐村院-溝北王)斷裂的規(guī)模、產(chǎn)狀、走向及地質(zhì)特征與已知焦家斷裂帶相似，該次工作收集了區(qū)內(nèi)大量的地質(zhì)及鉆探資料，認(rèn)為上述F8(徐村院-溝北王)斷裂為焦家斷裂帶的南延，地質(zhì)及地球物理依據(jù)更為充分，F(xiàn)1(朱橋-平里店)斷裂為焦家斷裂上盤規(guī)模較大的次級斷裂，主要依據(jù)有：

3.1空間位置的合理性

F8(徐村院-溝北王)斷裂大致沿許村院—小蘭埠一線展布，徐村院至紫羅劉家段走向穩(wěn)定向南延伸，紫羅劉家以南走向NE35°～40°，傾向NW約30°。焦家主干斷裂帶由寺莊金礦床向南，已有系統(tǒng)鉆探工程揭露，證實構(gòu)造蝕變帶穩(wěn)定向南延伸，而該次發(fā)現(xiàn)的F8斷裂帶在徐村院地區(qū)與山東省第六地質(zhì)勘查院揭露的構(gòu)造蝕變帶位置基本對應(yīng)，徐村院附近的構(gòu)造蝕變帶有系統(tǒng)地表取樣及鉆探工程揭露，距北部焦家主干斷裂構(gòu)造帶800m，因此認(rèn)為二者在空間上基本對應(yīng)。此外山東省第六地質(zhì)勘查院在南部溝北王家東北部揭露一條NE向蝕變帶，由44ZK1，52ZK2，52ZK1，490ZK1等鉆探工作控制，與推斷F8斷裂帶空間位置吻合較好，表明該斷裂帶自紫羅劉家向南走向仍為NE35°～40°。

3.2斷裂構(gòu)造蝕變帶地質(zhì)特征基本相同

焦家主干斷裂帶寺莊段長約4km，寬80～800m，延深1140m，平面或剖面上呈舒緩波狀延伸，走向NE15°～NW325°，傾向NW或SW，傾角30°～45°。寺莊-新城段沿早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系與中生代玲瓏二長花崗巖接觸帶展布，264線以南發(fā)育于玲瓏二長花崗巖中，發(fā)育有連續(xù)穩(wěn)定的主裂面，以灰黑色斷層泥(厚2～45cm)為標(biāo)志，寺莊南部地段以主裂面為界構(gòu)造巖基本呈對稱分帶，向兩側(cè)依次為絹英巖質(zhì)碎裂巖、絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖、絹英巖化花崗巖。推斷F8(徐村院-溝北王)斷裂的徐村院-紫羅姬家段，工程控制長1700m，寬160～360m，構(gòu)造蝕變帶走向350°到近SN向，傾向W，傾角34°～60°，構(gòu)造蝕變帶平面或剖面上均呈舒緩波狀延伸，發(fā)育有連續(xù)穩(wěn)定的主裂面，厚0.05～0.60m之間，以主裂面為中心向兩側(cè)依次分布有絹英巖、絹英巖質(zhì)碎裂巖、絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖、絹英巖化花崗巖，各巖帶之間呈漸變關(guān)系[5]。該段見到的2處金礦(化)與寺莊金礦床主礦體賦存位置相同。可見，2個地段斷裂帶的規(guī)模、產(chǎn)狀、蝕變帶分帶、蝕變礦化等特征都很相似。

3.3CSAMT異常特征與已知剖面相似

F8斷裂下盤表現(xiàn)為相對高阻異常顯示，上盤為相對低阻異常顯示，斷裂帶位于高低阻過渡梯級帶上(圖3)，這與寺莊金礦264勘探線CSAMT異常特征相似(圖1)；電性梯級帶呈舒緩波狀向深部NW方向延伸，傾角約40°左右，沿傾向方向有2～3個傾角由陡變緩的變換臺階，表明斷裂帶也具類似變化特征，這與已知焦家斷裂帶傾向變化特征相似。

3.4地球化學(xué)特征相似

從以往地球化學(xué)資料分析，寺莊金礦床內(nèi)指示礦化蝕變帶的異常元素組合為Au,Ag,Cu,Pb,As,Sb,Bi,Mo等;該區(qū)為Au,Ag,Cu,Pb,Zn,As,Bi,Mo,Hg等，二者基本一致。

綜合以上特征，認(rèn)為該次發(fā)現(xiàn)的F8(徐村院-溝北王)斷裂帶，無論是地球物理特征還是蝕變帶規(guī)模及產(chǎn)狀、蝕變巖帶分帶特征等與北部焦家主干斷裂帶特征基本相同，且地理位置基本對應(yīng)，向南可追蹤對比，因此認(rèn)為該隱伏斷裂帶即為焦家斷裂帶的南延位置。

4　南部覆蓋區(qū)找礦前景分析

近年來眾多學(xué)者普遍認(rèn)同，該區(qū)金礦床形成于燕山期大規(guī)模巖漿活動之期，此時正是中國東部巖石圈減薄之際，燕山早期是花崗巖成巖期(175～132Ma)，燕山晚期是成礦期(120～100Ma)，交代重熔花崗巖是礦床的直接礦源系，早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系是初始源巖[6]。EW向構(gòu)造控制著巖漿巖的空間展布、形態(tài)、巖源和成礦潛能；NE，NNE向斷裂構(gòu)造控制著金礦化的產(chǎn)出。區(qū)域北部(倉上—招遠(yuǎn)以北)花崗閃長巖、二長花崗巖均很發(fā)育，重熔作用強(qiáng)度大、溫壓較高，是礦源、水源、熱源極為優(yōu)越的地段，成礦潛能最好，在區(qū)域南部(朱由—梁郭以南、舊店—河頭店以北)罕見郭家?guī)X型巖體，只見二長花崗巖，燕山期熱事件由北向南逐漸減弱，重熔花崗質(zhì)巖石的源巖逐漸從膠東巖群過渡至荊山群甚至是粉子山群，成礦潛能減弱[7]。

1—第四系；2—早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系；3—中生代侵入巖；4—蝕變帶；5—Au；6—地質(zhì)界線；7—斷層；8—推斷地質(zhì)界線；9—推斷斷層；10—激電異常范圍；11—金礦床(點)；12—已施工鉆孔圖3　推斷焦家斷裂南延段(F8)A—推斷焦家斷裂帶南延位置圖；B—焦家斷裂帶剖面異常特征；C—溝北王附近揭露蝕變帶示意圖

苗家—平里店地區(qū)即位于后者所界定區(qū)域，該次研究結(jié)果表明焦家主干斷裂帶南部覆蓋區(qū)隱伏構(gòu)造蝕變帶發(fā)育，既有NE，NNE向斷裂帶發(fā)育；也有NW，EW向斷裂帶發(fā)育并與前者交匯，基底為大面積早前寒武紀(jì)老變質(zhì)巖系地層發(fā)育，由北向南逐漸從膠東巖群過渡至荊山群或粉子山群，局部有燕山期巖體穿插，說明該區(qū)成礦源巖及熱源條件仍較好，只是相對北部區(qū)域稍遜一籌，因此仍有不錯的成礦潛能。近年來在推斷焦家斷裂南延段：徐村院礦區(qū)488線和504線見到2處由單工程控制的金礦體，品位分別為2.21×10-6和0.81×10-6，厚度分別為1.18m和1.08m，與北部主干斷裂帶比較，規(guī)模和品位均較小，而南部小蘭埠一帶蝕變帶無論從規(guī)模還是礦化程度上均小于徐村院段。但據(jù)鉆孔資料顯示，徐村院礦區(qū)構(gòu)造蝕變及多金屬硫化物礦化有向深部明顯增強(qiáng)的趨勢，尤其是西部朱橋-平里店斷裂(F1)及靈北斷裂(F7)附近均有鉆探工程見礦，因此認(rèn)為該區(qū)(焦家斷裂帶南部覆蓋區(qū))未來發(fā)現(xiàn)中小型金礦床的可能性較大，有必要繼續(xù)圍繞隱伏的焦家斷裂南延段及另外2條隱伏控礦斷裂(朱橋-平里店斷裂和靈北斷裂南延段)開展進(jìn)一步勘查及研究工作，為鉆探工程的部署提供依據(jù)。

[1]趙鵬沄,顧雪祥,鄧小華.山東焦家金礦礦床成因及成礦模式[J].地質(zhì)與勘探,2007,(4):29-35.

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[3]曹春國,于義文,郭國強(qiáng),等.綜合物探技術(shù)在三山島斷裂帶與焦家斷裂帶深部成礦模式中的應(yīng)用[J].山東國土資源,2012,28(4):19-24.

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[5]崔書學(xué).焦家斷裂帶南延問題及南延段找礦前景分析[J].山東國土資源,2007,23(10):7-10.

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[7]林文蔚,趙一鳴,趙國紅,等.膠東西北部金礦的控制因素[J].礦床地質(zhì),1997,(2):12-24.

Reserch and Mineralization Prospection Analysis on Ore-controlled Tectonic Belts in South Coverage Areas of Jiaojia Fault Belt

HE Chunyan1, GUO Guoqiang1, LIU Congwei2, CAO Chunguo1, CHEN Dalei1, LIU Hongqi1

(1. Shandong Geophysical and Geochemical Exploration Institute, Shandong Jinan 250013, China; 2. Dongfang Geophysical Exploration Limited Corporation of China National Petroleum Corporition, Hebei Zhuozhou 072751, China)

Zhusong-Zhuqiao section located in south of Longkou-Laizhou flaut belt in northwest Jiaodong area is commonly known as Jiaojia fault belt. It is one of the three largest ore-controlled tectonic structures in northwest Jiaodong area. A series of super large, large and small to medium size gold deposits have been continually explorated and evaluated, such as Jiaojia gold deposit, Xincheng gold deposit, Hexi gold deposit, Hedong gold deposit, Dongji gold deposit, Matang gold deposit, Wangershan gold deposit and Sizhuang gold deposit, etc. Their resource potentiality is tremendous. The south section(from Sizhuang) of Jiaojia fault belt is lost because of covering by quaternary. The location of south setion is disputed. In this paper, according to a series of recent comprehensive geophysical work, tectonic framework in south coverage area of Jiaojia fault belt has been preliminarily established. It is regarded that F8(Xucunyuan-Goubeiwang) fault is the south section of Jiaojia fault belt. The mineralization propect of this covered area is analyzed and studied.

Jiaojia fault belt; south section; CSAMT sounding; tectonic framework

2014-11-05；

2014-12-27；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

山東省財政項目，魯?shù)刈諿2012]21號文資助的地質(zhì)科研項目

賀春艷(1982—)，女，陜西黃龍人，工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作；E-mail：hcy_gg@163.com

P542.3;P624

A