礦區(qū)野外基性巖露頭（來(lái)源：中國(guó)地調(diào)局網(wǎng)站）
東昆侖地區(qū)夏日哈木銅鎳礦床成礦模式及找礦方向
潘彤1，李善平2，趙呈祥1，陳靜2，金婷婷2，林浩3
1.青海省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局
2.青海省地質(zhì)調(diào)查院
3.青海大學(xué)
青海省夏日哈木銅鎳鈷硫化物礦床找礦模型
趙海超，張金玲，劉彩樂(lè)，孫婷婷，王永德
青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院
導(dǎo)讀：
2010年，青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院根據(jù)化探異常，首次在東昆侖造山帶發(fā)現(xiàn)超大型巖漿熔離型銅-鎳-鈷硫化物礦床。經(jīng)多年綜合勘查，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)333類(lèi)鎳資源量118萬(wàn)噸，平均品位0.68%；銅資源量24萬(wàn)噸，平均品位0.16%；鈷資源量4萬(wàn)噸，平均品位0.026%。為中國(guó)近年來(lái)重大找礦成果之一，礦床鎳資源量全國(guó)第二，其發(fā)現(xiàn)具有里程碑意義，引起地礦人高度關(guān)注。
為了方便讀者了解掌握該礦床的成礦模式、物化探異常特征、找礦方向、找礦模型和找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)成果等諸多信息，《覆蓋區(qū)找礦》編輯特將青海省地礦局總工潘彤教授等成礦模式研究成果和青海五院趙海超高工等找礦模型研究成果合并推送，同時(shí)展示了理論研究成果和實(shí)際找礦經(jīng)驗(yàn)。
內(nèi)容提綱
1 區(qū)域地質(zhì)特征（潘彤等）
夏日哈木地區(qū)位于東昆侖造山帶西側(cè)，東昆侖造山帶隸屬青藏高原北部，呈近東西向展布于東昆侖—鄂拉山一帶。姜春發(fā)等認(rèn)為，東昆侖造山帶是橫亙?cè)谇嗖馗咴瓋?nèi)部的一條造山帶，也是一條基底隆起帶，并劃分為東昆侖北帶、東昆侖中帶及東昆侖南帶；張雪亭等將東昆侖劃分為東昆北加里東弧后裂陷帶、東昆中基底隆起花崗巖帶、東昆南復(fù)合拼貼帶及南緣的巴顏喀拉造山帶；潘彤等根據(jù)地質(zhì)事件、火山巖構(gòu)造組合、沉積建造、成礦作用等，將東昆侖造山帶劃分為東昆侖北帶（祁漫塔格裂陷槽區(qū)）、東昆侖中帶（昆中花崗－變質(zhì)雜巖帶或中間隆起帶）、東昆侖南帶（復(fù)合拼合帶）；許長(zhǎng)坤將該帶劃為構(gòu)造-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈密集區(qū)長(zhǎng)期活動(dòng)成礦帶。夏日哈木礦區(qū)地處那陵格勒河斷裂帶南側(cè)，區(qū)域出露地層主要有古元古界金水口巖群白沙河巖組、中奧陶統(tǒng)—志留系灘間山群、上泥盆統(tǒng)牦牛山組、下石炭統(tǒng)石拐子組及大干溝組、上三疊統(tǒng)鄂拉山組等；斷裂構(gòu)造發(fā)育，有多期多組活動(dòng)的特點(diǎn)；區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以海西期、印支期中酸性侵入巖為主，并在夏日哈木地區(qū)出露海西早期超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖體；在早古生代期間，昆北帶構(gòu)造屬性為弧后盆地，昆中帶為巖漿弧帶，昆南帶則對(duì)應(yīng)于早古生代古洋盆。杜玉良等研究認(rèn)為，夏日哈木銅鎳礦床產(chǎn)于昆中帶巖漿弧帶上，銅鎳礦體主要產(chǎn)于橄欖輝石巖中，屬巖漿熔離-貫入型銅鎳硫化物礦床。由此，本文將夏日哈木地區(qū)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體歸屬為昆中巖漿弧帶的物質(zhì)組成。
2 成礦動(dòng)力學(xué)背景（潘彤等）
秦克章等將大型-超大型銅鎳巖漿硫化物礦床成礦背景劃分為陸內(nèi)裂谷溢流玄武巖型、陸內(nèi)熱點(diǎn)或隕石引發(fā)型、克拉通邊緣深大斷裂型和造山帶碰撞期后伸展型四類(lèi)。劉戰(zhàn)慶等認(rèn)為，在晚寒武世—早志留世期間，原特提斯洋向北俯沖消減，東昆侖地區(qū)在此時(shí)限內(nèi)轉(zhuǎn)化為溝-弧-盆體系。祁生勝等通過(guò)對(duì)夏日哈木-蘇海圖早古生代榴輝巖的研究，認(rèn)為中晚泥盆世東昆侖祁漫塔格地區(qū)進(jìn)入陸內(nèi)伸展階段，區(qū)域構(gòu)造由志留紀(jì)—早泥盆世碰撞擠壓體制轉(zhuǎn)變?yōu)楹笤焐缴煺弓h(huán)境。郝娜娜等認(rèn)為，祁漫塔格晚志留世花崗巖具有A型、過(guò)鋁質(zhì)花崗巖的特征。昆中巖漿弧帶早、中泥盆世（396~391Ma）A型花崗巖的發(fā)育，暗示東昆侖加里東期造山旋回已經(jīng)結(jié)束。東昆侖古洋盆形成于新元古代晚期，從晚寒武世開(kāi)始向北俯沖，洋盆閉合與碰撞造山作用發(fā)生于中志留世晚期—晚志留世早期。晚志留世該區(qū)應(yīng)為同碰撞擠壓造山作用向后碰撞區(qū)域拉伸構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換時(shí)期。同時(shí)，東昆侖地區(qū)晚志留世鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖和花崗巖發(fā)育，暗示該時(shí)期的構(gòu)造體制發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，由同碰撞擠壓體制轉(zhuǎn)變?yōu)榕鲎财促N后的伸展體制，殼幔相互作用強(qiáng)烈。
由此，東昆侖西段在加里東晚期—海西早期表現(xiàn)為持續(xù)性的伸展體制，夏日哈木地區(qū)隸屬昆中巖漿弧帶，該區(qū)巖漿活動(dòng)（特別是幔源巖漿活動(dòng)）極為強(qiáng)烈，在這種巖石圈構(gòu)造伸展環(huán)境下，夏日哈木地區(qū)幔源巖漿深部熔離和上侵貫入形成銅鎳硫化物。
3 礦床特征（潘彤等）
3.1 地質(zhì)特征
礦區(qū)出露地層主要為古元古界金水口巖群白沙河組，為一套中深變質(zhì)巖系，其原巖建造為泥砂質(zhì)沉積碎屑巖-基性火山巖-碳酸鹽巖建造，具有海相陸源碎屑巖為主的活動(dòng)性沉積建造特點(diǎn)，變質(zhì)程度達(dá)角閃巖相，巖性有黑云斜長(zhǎng)片麻巖、云母二長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖等。礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要有中志留世—早泥盆世鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體和正長(zhǎng)花崗巖、晚三疊世中酸性巖體，均侵入金水口巖群白沙河組中。其中出露5個(gè)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體（圖1），形成巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床，而晚三疊世中酸性巖體與金水口群大理巖接觸帶形成了矽卡巖型多金屬礦。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，有多期、多組活動(dòng)的特點(diǎn)，主要有近東西向、北西向、北東向和南北向4組，其中東西向、北東向斷裂控制著鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體的展布。
圖1 夏日哈木礦區(qū)地質(zhì)略圖
3.2 礦體特征
3.2.1 巖體特征
夏日哈木銅鎳礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)鎂鐵-超鎂鐵巖體5個(gè)，除V號(hào)鎂鐵-超鎂鐵巖體外，其余4個(gè)與1：5萬(wàn)水系綜合異常相對(duì)應(yīng)（圖1）。其中I號(hào)巖體平面上呈橢球狀近東西向展布，剖面上呈一平緩“巖盆狀”。巖體基本由橄欖巖、二輝橄欖巖、輝橄巖和輝石巖組成，巖石普遍具碳酸鹽化、蛇紋石化、孔雀石化、鎳化（表1）。該巖體中已發(fā)現(xiàn)礦體20條，其中地表出露礦體5條，其余15條為盲礦體。Ⅱ號(hào)巖體分布于HS27異常區(qū)，巖體主要由中粗粒輝石巖和輝長(zhǎng)巖組成；輝石巖普遍具有碳酸鹽化、褐鐵礦化，經(jīng)地表槽探揭露只見(jiàn)少量鎳黃鐵礦，鎳黃鐵礦呈團(tuán)塊狀、星點(diǎn)狀分布，圈出銅鎳礦體4條。Ⅲ號(hào)巖體分布于HS25異常區(qū)，巖體形態(tài)呈近圓形的巖瘤狀，巖體主要由中細(xì)粒蛇紋巖和石榴子石輝石巖組成，根據(jù)地表槽探揭露蛇紋巖普遍具有弱鎳礦化，偶見(jiàn)輝石巖銅鎳礦化，圈出鎳礦體3條；蛇紋巖清晰地顯示了徹底蛇紋石化、強(qiáng)烈糜棱巖化的鎂質(zhì)橄欖巖巖相學(xué)特征；其中1件蛇紋巖樣品的m/f值為12.1，歸屬為鎂質(zhì)橄欖巖范圍。Ⅳ號(hào)巖體分布于HS28異常區(qū)，巖體主要由輝石巖組成，通過(guò)地表槽探揭露異?；居缮呒y巖和少量的輝石巖引起，蛇紋巖、輝石巖具有弱鎳礦化，經(jīng)初步槽探揭露，巖體中偶見(jiàn)有鎳黃鐵礦和黃鐵礦，圈出鎳礦化體4條。
表1 夏日哈木礦區(qū)主要巖體特征
通過(guò)野外地質(zhì)踏勘及鉆孔巖心觀察，夏日哈木地區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體巖相分異較明顯，巖體巖性主要為輝石巖相、橄欖巖相、輝長(zhǎng)巖相；鎳礦體主要賦存于輝石巖相與橄欖巖相中，其次為輝長(zhǎng)巖相。由下而上，依次為輝橄巖、橄輝巖、輝石巖、輝長(zhǎng)巖。礦區(qū)內(nèi)從東到西，巖石基性程度變深，橄欖巖、橄欖石含量逐漸增多，巖體埋深增大，圍巖地層厚度增厚，礦體增厚變富。由于硫化物比重較大，形成以后會(huì)向下沉降，與早期分離結(jié)晶的橄欖石共存，因此橄欖巖相、輝石巖相可作為找礦標(biāo)志。
碳酸鹽化蛇紋石純橄欖巖：交代網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由橄欖石、輝石、黑云母、金屬礦物組成。橄欖石多被葉蛇紋石、菱鎂礦交代，析出磁鐵礦，其中葉蛇紋石（AEg）和他形顯微粒狀晶的菱鎂礦及部分析出的橄欖石的邊緣不規(guī)則裂隙解理分布，形成多邊形的網(wǎng)格，網(wǎng)眼中分布著交代殘留的橄欖石及磁鐵礦，形成交代網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu)（圖2-a）。輝石礦物被菱鎂礦、纖閃石及葉蛇紋石的集合體交代，半自形粒狀晶呈假像形態(tài)，其假像晶體的長(zhǎng)短軸平均值在0.40?2.40mm之間，種類(lèi)難確定。黑云母片色澤呈褐色，被白云母交代，解理中充填不透明礦物。金屬礦物呈他形粒狀或壓碎棱角狀的粒狀晶，呈星點(diǎn)狀均勻分布在巖石中。殘留橄欖石約20%、葉蛇紋石為57%、菱鎂礦為10%，析出的磁鐵礦約占7%、輝石假像4%、金屬礦物2%、黑云母少量。
中細(xì)粒多金屬礦化頑火輝石巖：半自形晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分為頑火輝石、磁黃鐵礦等金屬礦物和普通角閃石。頑火輝石縱切面呈柱狀晶，具平行消光、正延性、斷面呈近四邊形及八邊形，測(cè)得（+）2V具一級(jí)灰白-一級(jí)黃白色的干涉色。晶體長(zhǎng)短軸平均值在0.08?2.56mm之間，多在0.2mm以上，2.0mm以下的細(xì)粒級(jí)晶粒占多數(shù)。磁黃鐵礦為主的金屬礦物多呈充填狀分布在頑火輝石晶間，部分較大的晶體中含頑火輝石包體。普通角閃石色澤呈褐色，多已轉(zhuǎn)變?yōu)闇\綠色，分布在頑火輝石間，或似反應(yīng)邊狀分布在頑火輝石晶體的邊緣。頑火輝石約占69%、金屬礦物27%、角閃石4%。
頑火輝石巖：中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分以斜方輝石為主，含褐色普通角閃石、斜長(zhǎng)石、金屬礦物。斜方輝石為頑火輝石，切面形態(tài)多呈半自形粒狀晶、平行消光、正延性，普通角閃石色澤呈褐色，多以反應(yīng)邊的形式分布在頑火輝石周?chē)▓D2-d），多數(shù)已轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色陽(yáng)起石。斜長(zhǎng)石呈充填狀分布在頑火輝石間隙，形態(tài)受孔隙制約，為拉長(zhǎng)石。頑火輝石約占87%、角閃石7%、斜長(zhǎng)石1%、金屬礦物（標(biāo)本）5%。
3.2.2 礦體特征
夏日哈木銅鎳礦區(qū)采用物探、地質(zhì)相結(jié)合的綜合找礦手段開(kāi)展勘查工作（圖3），共圈出銅鎳鈷礦體10條，礦體一般長(zhǎng)80?1200m，厚度3.0?281.81m，Ni品位為0.3%?4.87%，Co品位為0.012%~0.16%，Cu品位為0.2%~4.34%。礦體主要賦存于橄欖巖相、輝石巖相和蘇長(zhǎng)巖相中。其中M1礦體最大，礦體多呈厚大似層狀、透鏡狀，少數(shù)漏斗狀和不規(guī)則狀礦體呈上懸式位于巖體中上部，礦體由東至西呈向東側(cè)伏的趨勢(shì)，側(cè)伏角約20°，走向上具有中間厚度大品位高、兩側(cè)厚度小品位低的趨勢(shì)；礦體在傾向上由北至南呈分枝明顯、厚度變小、品位變低的趨勢(shì)。
1—橄欖巖；2—輝石巖；3—輝長(zhǎng)巖；4—蘇長(zhǎng)巖；5—金水口群片麻巖；6—第四系；7—銅礦體；8—鎳礦體；9—鉆孔編號(hào)
3.3 礦物組分
礦石礦物主要為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、鉻尖晶石、紫硫鎳礦，地表孔雀石和鎳華呈薄膜狀分布。磁黃鐵礦是夏日哈木各類(lèi)礦石中含量最多、分布最廣的金屬礦物，在礦石中呈星點(diǎn)狀、浸染狀、斑雜狀、塊狀分布；鎳黃鐵礦亦是主要的金屬礦物，在塊狀礦石中多為5%~10%，出溶于磁黃鐵礦。少數(shù)呈微細(xì)粒星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀、乳滴狀分布，細(xì)脈狀分布的磁黃鐵礦形成于晚期熱液階段。銅鎳礦石以硫化礦為主，氧化礦和混合礦較少。脈石礦物主要為斜方輝石、普通輝石、滑石、橄欖石、蛇紋石、透輝石等。
黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁鐵礦石：海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。黃鐵礦呈充填狀分布在輝石晶間，形態(tài)受孔隙的制約，單晶或集合體的粒徑為0.012?3.68mm，少數(shù)晶體中含固溶體分離形成的葉片狀鎳黃鐵礦。鎳黃鐵礦多呈半自形粒狀晶，少數(shù)呈充填狀分布在磁黃鐵礦晶間（圖2-b），與磁黃鐵礦間的接觸界線光滑、平直，分不出生成順序。黃銅礦呈他形、半自形粒狀晶，與以上礦物一起充填在輝石晶間，少量充填在輝石晶體的解理中，粒徑為0.003?0.44mm，多在0.02mm以上。鉻鐵礦呈自形粒狀晶、半自形粒狀晶與磁黃鐵礦間平直接觸，粒徑為0.03?0.07mm。磁黃鐵礦20%、鎳黃鐵礦4%、黃銅礦1%、鉻鐵礦微量。
黃鐵礦、褐鐵礦：半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)與土狀隱狀結(jié)構(gòu)并存，稀疏星點(diǎn)狀構(gòu)造與脈狀并存。礦石礦物為黃鐵礦、褐鐵礦，前者呈土狀粉未或隱晶狀集合體分布在片狀脈石礦物集合中，或充填在巖石裂隙中呈脈狀產(chǎn)出，少量交代礦為黃鐵礦化的產(chǎn)物。黃鐵礦呈自形、半自形粒狀晶，粒徑為0.02~0.11mm，部分為黃鐵礦交代，呈稀疏星點(diǎn)狀分布在巖石中（圖2-c）。黃鐵礦2%，褐鐵礦微量。
3.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)造
礦體一般以海綿隕鐵狀、浸染狀、斑雜狀、團(tuán)塊狀為主，中下部及底部多為稠密浸染狀，局部為致密塊狀。礦石結(jié)構(gòu)主要為交代結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀浸染結(jié)構(gòu)；構(gòu)造多呈塊狀、海綿隕鐵狀、浸染狀、斑雜狀（圖4-a、b），且以海綿隕鐵狀和浸染狀構(gòu)造礦石為主，斑雜狀、星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀礦石很少（圖4-c、d），這些特征表明，礦床屬典型的巖漿熔離型硫化物礦床。
a—斑雜狀構(gòu)造；b—帶狀海綿晶鐵構(gòu)造；c—星點(diǎn)狀構(gòu)造；d—細(xì)脈狀構(gòu)造
3.5 礦化蝕變
含礦巖性主要為橄欖巖、輝石巖，其次為輝長(zhǎng)巖，礦化主要為磁黃鐵礦化、鎳黃鐵礦化、黃銅礦化、磁鐵礦化、鎳礦化（圖5-a）等。橄欖石、輝石的蝕變產(chǎn)物主要為蛇紋石、滑石、綠泥石。礦石后期氧化蝕變形成翠綠色鎳華（圖5-b）、孔雀石化等。
a—淺藍(lán)色鎳礦化；b—地表翠綠色鎳華
3.6 地球化學(xué)特征
3.6.1 主量元素
輝石巖類(lèi)主量、稀土和微量元素含量表顯示（表2），SiO2含量為38.35%~67.26%，平均值為55.32%；Na2O為0.65%?2.61%，平均值為1.29%，K2O為0.26%?2.56%，平均值為1.28%，K2O/Na。。值為0.38?0.98，平均值為0.87，具有K2O<Na2O的特性。分異指數(shù)DI值為48.83?55.00，平均值為47.26，分異程度較低。
表2 夏日哈木地區(qū)巖石主量、稀土和微量元素含量
一般認(rèn)為，由下地殼鐵鎂質(zhì)巖石直接部分熔融形成的巖漿Mg#值一般不會(huì)超過(guò)0.40。洋中脊玄武巖部分熔融所產(chǎn)生的熔體Mg#值也不會(huì)超過(guò)0.45，但由洋中脊玄武巖產(chǎn)生的熔體如果在上升過(guò)程中與地幔楔發(fā)生交代作用，則其Mg#值可超過(guò)0.50。東昆侖造山帶在加里東晚期—海西早期處于后碰撞拉張環(huán)境，夏日哈木地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要有鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體和正長(zhǎng)花崗巖，礦區(qū)內(nèi)輝石巖類(lèi)Mg#值一般為23.63?50.68，平均值為36.58，顯示具有強(qiáng)烈的混合交代作用。將該區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖及花崗巖類(lèi)投點(diǎn)在MgO-CaO/Na2O（圖6）關(guān)系圖中，投點(diǎn)呈直線型展布趨勢(shì)，說(shuō)明該區(qū)基性巖漿可能具有地殼混染的特征。投在MgO-TFeO成分圖解（圖7）中，也具有趨勢(shì)性變化關(guān)系，顯示巖漿底侵作用使幔源巖漿上升集聚到地殼下部，當(dāng)巖漿集聚到有足夠物質(zhì)和能量時(shí)，上侵進(jìn)入地殼。
圖6 夏日哈木礦區(qū)MgO-CaO/Na2O圖解
圖7 夏日哈木礦區(qū)MgO-TFeO成分圖解
由此，該區(qū)在加里東晚期—海西早期處于后碰撞拉張環(huán)境，巖漿的侵位根源具有深部地幔物質(zhì)上涌的特點(diǎn)。
3.6.2 稀土元素
輝石巖類(lèi)稀土元素總量（XREE）為22.16x10-6?214.70X10-6，平均為102.66x10-6；LREE/HREE=6.98?10.19，平均為8.17；LaN/YbN為6.34?10.33，平均為8.15；LaN/SmN為3.41?4.47，平均為3.91；顯示輕、重稀土元素分餾明顯，具輕稀土元素富集的特征。δEu為0.70?0.93，平均為0.84，具負(fù)Eu異常；δEu值越小，巖石的分異指數(shù)（DI）越大，分異度越高；造成Eu虧損，主要是多次分餾、廣泛交代作用及多階段分離結(jié)晶的結(jié)果。δCe值為0.80~0.98，平均為0.91，Ce略顯虧損特征。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素曲線圖（圖8）顯示，曲線呈向右緩傾斜，部分樣品Eu略顯負(fù)異常。
圖8 稀土元素配分模式圖
3.6.3 微量元素
巖石中K、Rb、Th、Hf等元素明顯富集（表1）。微量元素蛛網(wǎng)圖（圖9）顯示，K、Rb、Th、Hf元素呈“M”型特征，強(qiáng)烈富集，而B(niǎo)a.Zr.Yb等元素較虧損。高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb、Hf中等富集，輕稀土元素Ce略顯虧損，Ba、Zr呈現(xiàn)“V”型谷。微量元素特征總體反映巖漿具有以幔源為主的特點(diǎn)。
圖9 微量元素蛛網(wǎng)圖
4 礦床成礦模式（潘彤等）
4.1 礦物成礦期
通過(guò)礦石組構(gòu)、礦物共生組合觀察，結(jié)合光、薄片特征，將夏日哈木銅鎳礦劃分為3個(gè)成礦期，即橄欖石和斜方輝石成礦期、黃銅礦和鎳黃鐵礦成礦期及鎳華和孔雀石表生氧化期。
4.1.1 橄欖石和斜方輝石成礦期
該期進(jìn)一步劃分為3個(gè)階段。
第一階段：橄欖石和斜方輝石結(jié)晶階段，金屬硫化物呈液滴狀懸浮于硅酸鹽熔體中，硫化物液滴不斷聚集變大，由于比重較大下沉到熔體底部，形成液態(tài)的硫化物礦層，使均一的巖漿分離成不含礦巖漿、含礦巖漿、富礦巖漿和礦漿。
第二階段：晚期磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦成礦階段，在淺部終端巖漿房就地熔離型礦石，主要有海綿隕鐵狀、浸染（稀疏、中等、稠密）狀和星點(diǎn)狀，該階段礦石主要賦存于超鎂鐵質(zhì)巖石中，主要形成磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦。
第三階段：礦漿貫入階段，受區(qū)域性構(gòu)造活動(dòng)驅(qū)使，礦漿沿?cái)嗔褬?gòu)造上侵貫入到先期形成的巖體，隨著溫度下降，鎳銅鈷硫化物隨之結(jié)晶沉淀形成。貫入型礦石主要形成的礦石類(lèi)型為塊狀構(gòu)造，主要賦存在橄欖巖和輝石巖的接觸部位。
4.1.2 黃銅礦和鎳黃鐵礦成礦期
不同成分的巖漿貫入成礦后，受后期構(gòu)造-熱液作用影響，巖體的物理化學(xué)條件發(fā)生改變，在巖體內(nèi)部主要形成石英脈或破碎蝕變帶，發(fā)育硅化、碳酸鹽化、蛇紋石化、綠簾石化、絹云母化等。前期形成的含礦巖體受到改造，使硫化物進(jìn)一步富集，主要形成細(xì)脈狀礦石，多發(fā)育于早期形成的巖石、礦石的裂隙中，黃銅礦+鎳黃鐵礦呈細(xì)脈狀充填于礦物裂隙面中，形成品位較高的細(xì)脈狀黃銅礦礦石。
4.1.3 鎳華和孔雀石表生氧化期
主要在I號(hào)巖體1線至2線附近地表露頭發(fā)育，為原生礦體經(jīng)氧化、淋濾作用形成，鎳黃鐵礦和黃銅礦經(jīng)氧化作用形成鎳華、孔雀石等。
4.2 成礦模式分析
東昆侖西部的祁漫塔格地區(qū)花崗巖年齡多在413~383Ma之間，為后碰撞階段-造山期后伸展階段形成。在后碰撞拉張環(huán)境下，大量幔源巖漿深部熔離和上侵貫入至夏日哈木地區(qū)，經(jīng)減壓熔融形成鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)，夏日哈木超鎂鐵巖母巖漿富集輕稀土元素和大離子親石元素，具有顯著的Nb、Ta負(fù)異常和明顯的Ti、P負(fù)異常，顯示具島弧環(huán)境巖漿巖的地球化學(xué)特征。姜常義等在方輝橄欖巖中獲取的橄欖石最大Fo值為86.9，原生巖漿屬高鎂拉斑玄武巖。而在夏日哈木礦石中經(jīng)常能見(jiàn)到橄欖石、斜方輝石等礦物，說(shuō)明在深部巖漿房中形成夏日哈木巖體的巖漿已經(jīng)發(fā)生了充分的分離結(jié)晶作用，成礦物質(zhì)逐漸預(yù)富集，部分鎂鐵質(zhì)巖漿從巖漿房中移出，殘余的巖漿進(jìn)入終端巖漿房；隨著高溫的幔源巖漿在上升過(guò)程中遭受地殼硫的混染，I號(hào)巖體圍巖中存在榴閃巖、石榴子石片麻巖等富鋁巖石。
夏日哈木巖體的Ce/Pb值為0.42~3.71，均屬于地殼范圍（典型地幔的Ce/Pb=25±5，而地殼的Ce/Pb<15），這些特征都說(shuō)明夏日哈木巖體受到強(qiáng)烈的地殼混染，同化富Si，Al等片麻巖及富硫圍巖，導(dǎo)致巖漿中的硫化物達(dá)到飽和，上升的巖漿中充滿了不混溶的硫化物小液滴。巖漿繼續(xù)向上到達(dá)夏日哈木構(gòu)造薄弱部位，不混溶的硫化物液滴和一些橄欖石晶體沉淀下來(lái)形成硫化物-橄欖石的堆晶，同時(shí)巖漿繼續(xù)上升到較高空間，并促進(jìn)分離結(jié)晶作用的進(jìn)行和硫化物的熔離，該過(guò)程持續(xù)多次，從而形成了多個(gè)硫化物聚集區(qū)；后期地殼物質(zhì)的加入，使巖漿中的S、Si、Al含量及氧逸度升高，硫化物發(fā)生熔離。含礦巖漿繼續(xù)上侵，在巖漿上侵通道和I號(hào)巖體現(xiàn)存空間就位，上侵通道含礦巖漿可能在若干空間就位；同時(shí)，巖漿在流經(jīng)通道的過(guò)程中從圍巖吸取硫，這些硫與巖漿中的金屬陽(yáng)離子化合形成硫化物，達(dá)到過(guò)飽和的硫化物從巖漿中熔離出來(lái)，在通道變寬或傾角變緩的部位硫化物由于比重大而沉淀，巖漿由于比重小而繼續(xù)上侵，硫化物熔體中金屬元素含量逐漸增加，從而達(dá)到富集成礦（圖10）。已形成的硫化物與后來(lái)流經(jīng)此通道的巖漿繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，使硫化物的數(shù)量不斷增多，品位不斷增高。在含礦巖漿和礦漿從中間巖漿房向終端巖漿房上侵貫入的過(guò)程中，硫化物還會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的熔離和凝聚，從而導(dǎo)致在含礦巖體中經(jīng)常見(jiàn)到海綿隕鐵狀礦體、塊狀礦體。成礦金屬元素全部來(lái)自于巖漿，主要成礦階段屬橄欖石和斜方輝石階段，鎳在巖漿階段富集，晚期巖漿熱液進(jìn)一步活化成礦物質(zhì)，疊加在早期成礦之上，銅在巖漿階段晚期和熱液階段富集，暴露地表的硫化物氧化發(fā)生鎳化、孔雀石化。
5 礦區(qū)深部、外圍及區(qū)域找礦方向（潘彤等）
5.1 礦區(qū)深部找礦
夏日哈木地區(qū)在加里東晚期—海西早期處于東昆侖造山帶后碰撞拉張環(huán)境，后期構(gòu)造對(duì)含礦巖體侵位具有控制作用，次級(jí)斷裂是礦體上升的主要通道。I、Ⅱ、Ⅲ號(hào)巖體含礦巖漿侵入通道應(yīng)該是礦區(qū)的北部侵位，后期構(gòu)造活動(dòng)使其向南西側(cè)伏，Ⅳ號(hào)巖體可能是另外通道的產(chǎn)物。礦化多富集在含礦巖體下凹部位，從東到西形成一個(gè)斜向逆斷層，控制礦體的形態(tài)。除對(duì)未得到有效控制的巖體深部進(jìn)行進(jìn)一步工作外，按照終端巖漿房成礦模型，推測(cè)在礦區(qū)深部可能有更多的礦體，在含礦巖體下部，含礦巖漿、礦漿上侵的通道中還可能賦存礦體，甚至是更大的礦體。此外，礦區(qū)含礦流體的形成及在擴(kuò)容部位沉積，與斷裂活動(dòng)相關(guān)，是構(gòu)造-熱液礦化流體疊加、成礦物質(zhì)再次聚集的有利部位，后期斷裂活動(dòng)對(duì)成富礦特別是特富礦的形成有決定性作用。
因此，夏日哈木地區(qū)深部還可能有很大的找礦潛力，深部找礦最有利的部位是I—Ⅲ號(hào)巖體之間。
5.2 礦區(qū)外圍找礦
礦區(qū)外圍1：5萬(wàn)水系沉積物一些異常與區(qū)內(nèi)HS26、HS27異常組合特征類(lèi)似，可能與HS25異常（Ⅲ號(hào)巖體）、HS27異常（Ⅱ號(hào)巖體）及HS28異常（Ⅳ號(hào)巖體）存在成因上的聯(lián)系，其外圍異常區(qū)具有找礦前景。礦區(qū)內(nèi)Ⅱ號(hào)巖體輝長(zhǎng)巖與I號(hào)巖體輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖具有相似的稀土元素和微量元素配分形式，暗示二者可能來(lái)自相同的巖漿源區(qū)；與異常對(duì)應(yīng)的I、Ⅱ號(hào)巖體為同源，形成的年齡一致，地表可見(jiàn)3條礦體，經(jīng)深部鉆探驗(yàn)證見(jiàn)礦。在礦區(qū)南側(cè)近東西向展布的黑山-那陵格勒斷裂具有區(qū)域性斷裂性質(zhì)，礦區(qū)內(nèi)也分布有近東西向斷層，I、Ⅲ號(hào)巖體的賦存部位可能受黑山-那陵格勒斷裂北側(cè)的次級(jí)斷層控制；礦區(qū)外圍北西側(cè)拉寧灶火異常區(qū)與夏日哈木地區(qū)巖石組合類(lèi)似，其為礦區(qū)外圍有利的找礦線索。另外，還在礦區(qū)外圍進(jìn)一步分析幾個(gè)巖體的地質(zhì)條件，用高精度物探方法確定隱伏超基性巖體的延伸長(zhǎng)度、產(chǎn)狀、埋藏深度等，為進(jìn)一步確定找礦遠(yuǎn)景區(qū)和勘探工程驗(yàn)證靶位設(shè)計(jì)提供更可靠的地質(zhì)依據(jù)。
5.3 區(qū)域找礦
據(jù)區(qū)域基性、超基性巖體分布特征，結(jié)合成礦地質(zhì)背景、泥盆紀(jì)構(gòu)造熱事件，以及近年來(lái)在該地區(qū)進(jìn)行的1:5萬(wàn)物化探成果資料，昆北裂陷槽、昆南復(fù)合拼貼帶均有泥盆紀(jì)伸展作用所形成的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖。區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)，在夏日哈木西側(cè)及都蘭以東地區(qū)出露鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體，其中夏日哈木巖體是地殼混染、硫化物液相大規(guī)模熔離、巖漿事件后期侵入作用的結(jié)果；且區(qū)域上地球化學(xué)元素組合好，Ni元素含量高，已發(fā)現(xiàn)多處礦化線索。推測(cè)柴達(dá)木地塊周緣是巖漿熔離型銅鎳礦的有利找礦地區(qū)，最有可能突破地區(qū)應(yīng)是昆中巖漿弧帶，是主要的巖漿熔離型銅鎳礦找礦地段。
6 成礦模式研究成果總結(jié)（潘彤等）
（1）夏日哈木地區(qū)位于東昆侖造山帶西側(cè)，隸屬于昆中巖漿弧帶。礦區(qū)出露地層主要為古元古界金水口巖群白沙河組，斷裂構(gòu)造發(fā)育，有多期、多組活動(dòng)特點(diǎn)。已圈定銅鎳鈷礦體10條，據(jù)礦石組構(gòu)及礦物共生組合特征，劃分為橄欖石和斜方輝石成礦期、黃銅礦和鎳黃鐵礦成礦期，以及鎳華、孔雀石表生氧化期3個(gè)成礦期。
（2）夏日哈木銅鎳礦床的成礦模式是早泥盆世碰撞伸展環(huán)境條件下，幔源巖漿深部熔離、向上貫入至夏日哈木地區(qū)，經(jīng)減壓熔融形成鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖漿；含礦巖漿侵位于古元古代地層，地層硫參與成礦是必不可少的因素，后期構(gòu)造（逆斷層）對(duì)控制礦體的定位及形態(tài)起決定作用，對(duì)礦區(qū)和區(qū)域找礦勘探具有指導(dǎo)意義。
（3）夏日哈木礦區(qū)北部是尋找?guī)r漿熔離型銅鎳礦的有利部位，深部具有尋找銅鎳礦的更大潛力，外圍也具有類(lèi)似的超基性巖體，礦區(qū)外圍北西側(cè)拉寧灶火異常是驗(yàn)證的重要靶區(qū)；根據(jù)區(qū)域基性、超基性巖體分布及成礦地質(zhì)背景，推測(cè)柴達(dá)木地塊周緣是巖漿熔離型銅鎳礦的有利找礦地區(qū)，昆中巖漿弧帶是主要巖漿熔離型銅鎳礦的找礦地段。
7 物化探異常特征與礦床發(fā)現(xiàn)（趙海超等）
夏日哈木銅鎳鉆礦床主要于I號(hào)巖體成礦，對(duì)該巖體的深入研究有助于對(duì)整個(gè)礦區(qū)的理解。所以首先介紹I號(hào)巖體的地物化綜合特征。
7.1 水系沉積物地球化學(xué)特征與礦床最先發(fā)現(xiàn)
7.2 磁法、電法、重力特征
在超鎂鐵質(zhì)巖體出露范圍內(nèi)開(kāi)展了1：2000的磁法掃面及1：5000大功率激電剖面工作，表現(xiàn)出以下特點(diǎn)（圖11）:①在近地表厚大礦體的位置磁場(chǎng)正負(fù)值發(fā)生驟然變化；②近地表礦體的位置具有明顯的低阻高極化率特點(diǎn)，③地表磁異常300nT等值線與礦體位置對(duì)應(yīng)較好，而0nT等值線與鎂鐵質(zhì)/超鎂鐵質(zhì)巖體的界線相對(duì)應(yīng)，－40nT等值線與鎂鐵-超鎂鐵巖體/圍巖的界線對(duì)應(yīng)較好。
1：2000布格重力異常總體與地形正相關(guān)，但在礦體上方地形起伏不大的地段有一明顯的重力高異常，表明礦體能引起明顯的重力高異常。如果將2000m以下的地層認(rèn)為是背景場(chǎng)，通過(guò)正常場(chǎng)計(jì)算從布格重力異常中減掉，對(duì)從地表至地下2000m范圍內(nèi)的地層，利用測(cè)定的圍巖密度結(jié)合地形資料建立模型進(jìn)行正演計(jì)算，得到的結(jié)果是不含礦地層應(yīng)引起的重力異常，再將這個(gè)計(jì)算結(jié)果從已減掉背景場(chǎng)的重力異常中減掉，從圖11（e）可以看出，剩下的殘余重力異常基本上是礦體引起的重力異常。
夏日哈木銅鎳礦床在1：50000航磁異常上表現(xiàn)為弱磁異常，地磁異常上表現(xiàn)為中-強(qiáng)磁異常，鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)雜巖體具中等強(qiáng)度磁性，鎳黃鐵礦化、磁黃鐵礦化等銅鎳礦石具有以剩磁為主的較強(qiáng)磁性，銅鎳礦體是引起磁異常的主要因素，磁異常是尋找該類(lèi)礦床的直接標(biāo)志之一。根據(jù)礦區(qū)1：10000的磁異常物性資料和高精度磁測(cè)結(jié)果，磁法異?；九c巖體范圍對(duì)應(yīng)，用磁法尋找和圈定鎂鐵-超鎂鐵巖體的效果良好，但不能直接圈定銅鎳鉆礦體。
區(qū)域重力方面，由于成礦巖體的出露面積小，而且區(qū)域重力航磁比例尺小，相對(duì)出露面積廣泛的花崗類(lèi)巖體來(lái)說(shuō)，規(guī)模極小的鎂鐵-超鎂鐵巖表現(xiàn)出的重力異?；静荒茱@示出來(lái)，甚至局部出現(xiàn)負(fù)異常。所以此類(lèi)方法效果極其微弱，不能作為找礦的指示標(biāo)志。
7.3 地質(zhì)特征
I號(hào)巖體賦礦巖石以超鎂鐵質(zhì)巖為主，鎂鐵質(zhì)巖次之，圍巖為古元古代金水口群白沙可組。雜巖體主要由橄欖巖、橄欖輝石巖和輝長(zhǎng)巖組成，結(jié)晶程度高，局部存在過(guò)渡型巖石，具蝕變程度不一致的現(xiàn)象。雜巖體分布于礦區(qū)中北部（圖11），與1：50000水系沉積物測(cè)量HS26異常相對(duì)應(yīng)，地表可見(jiàn)露頭，長(zhǎng)約1.4km，寬約0.5km，出露面積0.61km2，向南西段隱伏于金水口巖群之下。從地表露頭到已被深部工程控制的巖體來(lái)看，雜巖體總長(zhǎng)約2.0km，寬約0.7km，近地表水平投影面積1.44km2，整體呈拉長(zhǎng)的巖盆狀展布。
礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷裂是據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征推測(cè)的F12斷裂。該斷裂貫穿整個(gè)礦區(qū)，與昆北斷裂產(chǎn)狀基本一致，推測(cè)是較黑山-那陵格勒可斷裂更次一級(jí)的斷裂。斷裂走向近東西向，東沿第四系覆蓋的可谷，西切金水口群片麻巖組，與晚期的南北向斷裂一并控制礦區(qū)的地質(zhì)體分布格局。判斷F12存在的可靠依據(jù)為布設(shè)于斷層附近的鉆孔均出現(xiàn)嚴(yán)重的漏水情況，甚至需要移孔。
礦石礦物主要為鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦，其次為紫硫鎳礦等，在富黃銅礦的塊狀礦石中發(fā)現(xiàn)鎳輝砷鈷礦。脈石礦物主要為橄欖石、斜方輝石、單斜輝石、斜長(zhǎng)石和角閃石。含礦橄欖巖、橄欖輝石巖普遍發(fā)育弱蛇紋石化、綠泥石化、碳酸鹽化；與輝長(zhǎng)巖相鄰的接觸帶綠泥石化加強(qiáng)，黑云母發(fā)育。礦石結(jié)構(gòu)由星點(diǎn)-浸染狀、海綿隕鐵狀、塊狀-準(zhǔn)塊狀以及細(xì)脈狀4種礦石類(lèi)型構(gòu)成。礦石結(jié)構(gòu)主要為交代結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀浸染結(jié)構(gòu)；構(gòu)造多呈塊狀、海綿隕鐵狀、浸染狀、斑雜狀。
8 建立區(qū)域找礦模型（趙海超等）
施俊法等提出找礦模型廣義上劃分為區(qū)域找礦模型、局部找礦模型、礦床找礦模型，本文注重于祁漫塔格地區(qū)區(qū)域找礦模型的建立，王世稱提出的綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測(cè)理論與方法對(duì)本次工作也有很好的借鑒作用。從上述礦床綜合信息和成礦模式中總結(jié)出夏日哈木巖漿熔離-貫入型銅-鎳-鈷硫化物礦床的區(qū)域找礦標(biāo)志，包括地球物理、地球化學(xué)、成礦地質(zhì)體、成礦時(shí)代、成礦構(gòu)造、蝕變帶分布、圍巖條件共7個(gè)標(biāo)志。
(1)1：50000航磁異常和1：10000地磁異常中等程度的正磁異?？赡転殒V鐵-超鎂鐵巖引起，中等程度的正磁異常是圈定該區(qū)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體的明顯標(biāo)志。
(2)Cr、Ni、Co元素套合較好且具有三級(jí)濃度分帶的組合異常是良好的找礦標(biāo)志。
(3)地表已經(jīng)圈定的輝長(zhǎng)巖、輝橄巖、橄欖巖、輝石巖、橄輝巖等組合成的鎂鐵-超鎂鐵雜巖體是尋找該類(lèi)礦床的重要標(biāo)志。
(4)晚志留世-早泥盆世是祁漫塔格地區(qū)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖侵入的重要時(shí)期，也是尋找該類(lèi)礦床的重要時(shí)間條件。
(5)存在深大斷裂的次一級(jí)斷裂，尤其是活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的斷裂是成礦的必要條件。
(6)鎳華、蛇紋石化、陽(yáng)起石化、綠泥石化等蝕變巖石的廣泛出露是有利找礦線索。
盡管如此，地質(zhì)上利用鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體的出露范圍、斷裂的展布特征和活動(dòng)時(shí)間、蝕變帶展布情況；地球化學(xué)方面，利用1：50000水系沉積物圈定的異常限定巖（礦）體的出露范圍；地球物理方面利用1：50000航磁和1：10000地磁推斷出的中等程度的磁異常分布范圍；再結(jié)合“小巖體”的特點(diǎn)及大于1：2000的磁法電法的特征，能夠有效控制巖（礦）的分布范圍，圈定找礦靶區(qū)。當(dāng)然，這些找礦標(biāo)志都局限于巖體已經(jīng)在近地表出露的情況下，而當(dāng)巖體埋深超過(guò)100m，受地表圍巖和中酸性巖體中磁性礦物產(chǎn)生的磁異常增加及銅鎳礦中鎳黃鐵礦和磁黃鐵礦礦產(chǎn)生的磁異常強(qiáng)度衰減的影響，由鎳礦體產(chǎn)生的磁異常強(qiáng)度極弱或者被強(qiáng)磁礦物（磁鐵礦等）產(chǎn)生的異常所掩蓋，導(dǎo)致磁異常中心偏離巖體或者礦體，水系沉積物異常也將變得不明顯。此時(shí)則需要進(jìn)一步利用鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體的產(chǎn)狀、圍巖蝕變情況以及斷裂的展布特征等來(lái)限定找礦的范圍。
9 找礦預(yù)測(cè)（趙海超等）
選擇祁漫塔格地區(qū)作為區(qū)域預(yù)測(cè)范圍，利用前述7個(gè)找礦標(biāo)志建立的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?/span>圈定出祁漫塔格地區(qū)尋找?guī)r漿熔離-貫入型銅-鎳-鈷硫化物礦床的有利靶區(qū)（圖12）。選取該地區(qū)已經(jīng)圈定的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體作為線索，磁法推斷的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體作為參考，以地質(zhì)中實(shí)測(cè)斷層為重要根據(jù)，區(qū)域中1：50000化探組合異常為重要參考條件，圈定出祁漫塔格地區(qū)9個(gè)靶區(qū)。9個(gè)靶區(qū)具有以下特點(diǎn)。
(1)夏日哈木外圍仍是找鎳工作的重點(diǎn)。深部礦體延伸方向、控礦構(gòu)造等隨礦床的開(kāi)采進(jìn)度需要進(jìn)一步研究。
(2)沿北西西斷層分布的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖，且疊加有Cu-Ni-Cr-Co異常的靶區(qū)為重要靶區(qū)。
(3)沒(méi)有鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體出露的靶區(qū)具有一定的深部找礦潛力，值得關(guān)注。
10 找礦模型研究成果小結(jié)（趙海超等）
(1)夏日哈木巖漿融離型銅鎳鈷硫化物礦床的找礦標(biāo)志包括地球物理、地球化學(xué)、成礦地質(zhì)體、成礦時(shí)代、成礦構(gòu)造、蝕變帶分布、圍巖條件共7個(gè)標(biāo)志。
(2)根據(jù)祁漫塔格地區(qū)的預(yù)測(cè)成果，發(fā)現(xiàn)以比例尺1：50000的磁正異常和Cu-Ni-Co水系沉積物異常疊加區(qū)域，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)圖圈定的基性-超基性雜巖體出露范圍和大地構(gòu)造環(huán)境，能夠有效縮小尋找?guī)r漿融離型銅鎳鈷硫化物礦床的找礦范圍，有利于其他類(lèi)似地區(qū)開(kāi)展銅鎳礦床找礦工作。
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