Roca ígnea intrusiva

Earth Science

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Overview

Fuente: Laboratorio de Alan Lester - Universidad de Colorado Boulder

Las rocas ígneas son productos de enfriamiento y cristalización de roca líquida alta temperatura, llamada magma. Temperaturas magmáticas típicamente van desde aproximadamente 800 ° C y 1.200 ° C. Roca fundida es, tal vez por suerte para los seres humanos, una anomalía en el planeta tierra. Si un taladro al azar e imaginarios fueron hecho en la tierra, lo más probable es que no alcanzaría una región de material verdaderamente y totalmente fundido hasta el núcleo exterior, a casi 2.900 km bajo la superficie (radio de la tierra es de 6.370 km). Incluso allí, predominante estaría integrado por este material fundido de hierro líquido, no verdadera roca de silicato y ser incapaces de alcanzar nunca la superficie de la tierra.

Erupciones volcánicas y rocas ígneas ocurren sin embargo, y son pruebas que hay de hecho aisladas regiones de generación de fusión y el magma dentro de la tierra.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Fundamentos de la ciencia de la tierra. Roca ígnea intrusiva. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

Hay tres mecanismos principales de rock de fusión dentro de la tierra:

1) adición de calor

Fusión puede ocurrir cuando las rocas en el manto o corteza de la tierra experimentan un aumento en la temperatura ambiente. Este es el resultado del magma de alta temperatura entran en contacto con rocas que tienen una menor temperatura de fusión.

2) además de volátiles

Fusión se produce en la capa de la tierra cuando los componentes volátiles (generalmente H2O, pero otros componentes, tales como CO2, son posibles) se difunden en una zona de rocas que están cerca pero no en su temperatura de fusión. Esto se llama flujo de fusión y es análogo a un soldador utilizando un flujo para bajar la temperatura de fusión de los metales que están trabajando con. Este es el mecanismo principal para la fusión por encima de una losa de abajo va a una zona de subducción, donde volátiles escapan de la litosfera oceánica subducting entrar el manto suprayacente y generar flujo de fusión. Por encima de las zonas de subducción, a menudo vemos una cadena de volcanes, por ejemplo, la cascada y montañas de los Andes.

3) descompresión

Fusión se produce en la capa de la tierra cuando el manto astenosférico plástico y móvil se levanta y somete a descompresión. Este manto aumento experimenta pérdida de calor relativamente mínima (como las rocas son malos conductores de calor), y puesto que la fusión es presión dependiente, la pérdida de presión puede causar el levantamiento manto astenosférico a derretir.

Enfriamiento y cristalización del Magma

Magmático de enfriamiento y la cristalización pueden ocurrir en una variedad de ambientes. Sin embargo, podemos distinguir entre las dos circunstancias claves de superficie de enfriamiento (rápido) y enfriamiento (lento) interior de la tierra. Generan rocas con cristal diferente tamaño, forma y arreglo - la combinación de factores que geólogos refieren como textura. Superficie de enfriamiento (rápido) genera rocas que colectivamente se llaman extrusivas. Rocas ígneas de extrusivas se caracterizan por pequeños cristales (invisibles al ojo humano), un tipo de textura que se refiere como aphanitic.

Por el contrario, enfriamiento que ocurre como resultado de cuerpos de magma de solidificación en el interior de la tierra (es decir, el enfriamiento subterráneo) es mucho más lenta, y esto conduce a las rocas con cristales relativamente grandes, visibles a simple vista y colectivamente se llaman rocas ígneas intrusivas. Los tamaños de grano más grueso y más grande generan una textura denominada phaneritic (figura 1).

Composición del Magma

En última instancia, como se describió anteriormente, las rocas ígneas se clasifican sobre la base de dos características - textura (que es generalmente una consecuencia del medio de enfriamiento, es decir, superficial o subterránea) y su composición. Compositivamente, las rocas ígneas abarcan una gama de félsica a intermedia a máficos. Felsic rocas son ricas en aluminio y sílice (silicio y oxígeno), mientras que los máficos se refiere a rocas que contienen menos sílice y más hierro y magnesio. Composiciones de magmas pueden variar el espectro entero entre felsic y máficos. Aquellos que no son altamente felsic ni son altamente máficos denominan intermedio. En un sentido cuantitativo, felsic rocas contienen aproximadamente 60-75% (por peso) SiO2y se llaman ampliamente graníticas. Rocas máficos contienen aproximadamente 45-60% (por peso) SiO2y son ampliamente basálticas en la composición. Composiciones intermedias son en el rango de 55-63% SiO2 y "andesíticos" en la composición.

Dos experimentos se realizan comúnmente que se relacionan con los principios de la formación de roca ígnea. El primer experimento demuestra un principio clave de la fusión en la tierra, y el segundo se relaciona con el proceso de cristalización.

1) un aspecto clave de generación de magma (si ocurre vía la adición de calor, además volátiles o descompresión) es que la composición del derretimiento inicial es típicamente diferente de la composición del manto o corteza roca que experimenta la fusión. Esto se denomina fusión parcial y esto significa que cuando la fusión ocurre en la tierra, el líquido inicial (derretimiento fracción) será más rica sílice (más felsic) en comparación con la roca madre que está siendo derretida.

Una demostración de la fusión parcial es exprimir el jugo de uva congelado. Cuando se aprieta, el líquido que rezuma hacia fuera es generalmente más morado o uva de color que el restante material congelado. En otras palabras, hay una diferencia en la composición del líquido (fracción de fusión) y el restante material congelado (sólido) padre.

2) un aspecto clave de la cristalización de rocas ígneas, como se señaló anteriormente, se refiere a refrigeración de tasa y su control asociado en tamaño de grano. Aunque pueden derretir las rocas en el laboratorio, requiere equipo altamente especializado y temperaturas superiores a 800 ° C. Sin embargo, puede demostrarse la relación entre el tamaño del cristal y la tasa de enfriamiento y un bajo punto de fusión (no tóxico) compuesto orgánico, timol (aceite de tomillo), C10H14O.

Figure 1
Figura 1. El granito es un tipo común de intrusivo, félsica, roca ígnea, que es granular y phaneritic en textura.

Procedure

1. experimento de jugo uva

  1. Abrir una lata de jugo de uva artificial comprado.
  2. Desembocan algunos de los contenidos en las manos y apriete.
  3. Tenga en cuenta que el líquido es de color morado intenso, y el sólido restante ha perdido algo de su coloración púrpura y es ahora más como hielo claro.

2. tipo y tamaño de los cristales de enfriamiento

  1. Espolvorear una capa de cristales de timol en la parte inferior de una placa Petri, apenas cubriendo el fondo del plato.
  2. Conjunto plato de Petri en placa, en un área bien ventilada.
  3. Conjunto de la placa a un muy bajo ajuste de calor, lo suficiente como para iniciar la fusión. Temperatura baja es importante, de lo contrario se volatilizan los cristales.
  4. Una vez fundido, tome el plato y en una mesa a ver cool.
  5. Repita los pasos anteriores (2.1-2.3) con una segunda placa de Petri, pero una vez derretido, toman el plato y situado en la parte superior un baño de agua helada.
  6. Compare el tamaño de cristal entre la placa de Petri que experimentaron un enfriamiento lento en una mesa para el plato de Petri que experimentaron un enfriamiento rápido en el baño de agua helada.

Determinar la composición de las rocas ígneas puede informar a los científicos sobre la última actividad volcánica de un lugar.

Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y la cristalización de la roca líquida de alta temperatura, conocida como magma. Magma es una ocurrencia relativamente rara en la superficie y capas superiores de la tierra. Sin embargo, magma puede llegar a veces a la superficie a través de la erupción volcánica o un evento similar, formando las rocas ígneas extrusivas. Por otra parte, magma que se refresca y se cristaliza bajo la superficie terrestre se denomina roca ígnea intrusiva.

Este video ilustra cómo intrusivas rocas ígneas se forman y demostrar cómo simular su formación con dos experimentos simples.

Magma de enfriamiento y la cristalización pueden ocurrir en una variedad de ambientes, en una variedad de maneras. La velocidad de enfriamiento, rápido o lento, puede tener efectos grandes en la roca resultante formado. Diferentes tipos de enfriamiento generan rocas con varios cristal tamaño, forma y arreglo, factores que definen el General Roca textura. Superficie o enfriamiento rápido, genera rocas que se caracterizan por pequeños cristales, una textura que se refiere como aphanitic.

En cambio, ocurre un enfriamiento que en el subsuelo como cuerpos de magma solidifican en el interior de la tierra pasa mucho más lentamente. Magma puede existir en una etapa conocida como derretimiento parcial. Este enfriamiento y la solidificación genera rocas con cristales relativamente grandes, visibles a simple vista. Roca de este tipo se denomina roca ígnea intrusiva, y los tamaños de grano más grueso y más grandes generan una textura denominada phaneritic.

Textura y composición definen los tipos específicos de roca ígnea. Compositivamente, las rocas ígneas abarcan una gama de félsica a intermedia a máficos. Felsic rocas son ricas en aluminio y sílice, mientras que las rocas máficos contienen menos sílice, pero más hierro y magnesio. Composiciones de magma pueden caer en cualquier lugar en el espectro entre felsic y máficos.

Cuantitativamente, felsic rocas contienen aproximadamente 60-75% dióxido de silicio en peso, y más ampliamente llaman graníticas. Rocas máficos contienen unos 45-60% dióxido de silicio y son ampliamente basáltica en la composición. Composiciones intermedias, en aproximadamente 55-63% de dióxido de silicio, se conocen como andesítico.

Usando dos demostraciones de laboratorio, podemos ilustrar los procesos de formación de roca ígnea intrusiva y formación de cristales a diferentes temperaturas de enfriamiento.

La primera etapa de demostración de derretimiento parcial es seleccionar un sustituto apropiado de la lava. Colores líquidos como zumos de fruta pueden trabajar bien para esto. Para iniciar el experimento, abrir una lata de jugo de uva comprado congelado.

A continuación, vacíe una cuarta parte del envase en las manos enguantadas. Exprimir el jugo congelado, asegurándose de proporcionar la presión constante y firme. Tenga en cuenta que el drenaje líquido el jugo congelado es un color morado intenso. En contraste, el sólido restante ha perdido algo de su coloración y aparece más pálido que antes.

La fusión de jugo de uva muestra el concepto de fusión parcial, como se ve en magma. Un derretimiento inicial, que será líquido, suele ser de diferente composición que la roca madre que se somete a fusión.

La porción pigmentada de los zumos de uva se derrite más rápido, lo que significa que gran parte del pigmento se ejecutará en el recipiente en el experimento, dejando menos color. Esto simula la fusión parcial y pone de relieve las diferencias en la composición del magma. El primer líquido formado durante la fusión parcial de una roca, simulada por la porción teñida de los zumos de uva, se enriquece en componentes de felsic. Cuando este líquido es removido del sistema, como normalmente sucede, entonces la roca restante, representada por el hielo claro, va a ser de una composición más máficos.

Timol, un natural orgánico compuesto, se utiliza para simular la cristalización de la roca. Espolvorear una capa de cristales de timol en una placa Petri, suficiente para cubrir el fondo. Fijar la caja Petri sobre un plato caliente en una posición muy baja en un área bien ventilada. Temperatura baja es importante para evitar que los cristales que se volatilicen. Una vez que los cristales se han derretido, retire el plato de Petri del fuego. El plato en una mesa a temperatura ambiente y observar el enfriamiento. Repita los pasos anteriores de la calefacción con un segundo plato de Petri y timol cristales, pero una vez derretido, toman el plato y colocar encima un baño de agua helada para enfriar.

El experimento de cristal de timol muestra lo que ocurre con el tamaño de grano de rocas ígneas a diferentes velocidades de enfriamiento. Enfriamiento rápido genera cristales de menor tamaño que el enfriamiento lento, y esta diferencia se observa fácilmente en los cristales de timol nuevamente formado. Los cristales mixtos forman bajo refrescarse lento condiciones se asemejan a las que se ven en las rocas ígneas intrusivas, que se forman durante un proceso más lento de enfriamiento en la tierra subsuelo. En cambio, los cristales más pequeños formados bajo enfriamiento rápido se asemejan a rocas ígneas extrusivas, también conocido como aphanitic rocas, que forman después de las violaciones de magma la superficie mediante una erupción.

Identificar y comprender las propiedades y formación de roca ígnea intrusiva tiene grandes aplicaciones para los geólogos y las poblaciones humanas en su conjunto.

Rocas ígneas intrusivas pueden ser marcadores para ciertos tipos de yacimiento. Por ejemplo, félsica a organismos intermedios magma intrusivo son a menudo asociados con la formación de cobre, molibdeno, minerales de oro o plata. Por el contrario, máficos intrusiones pueden ser asociados con depósitos de níquel, cromo y platino. La capacidad para identificar depósitos potenciales fácilmente permite perforación dirigida o minería y ha costado e implicaciones ambientales para la industria.

Si los magmas romper la superficie, las erupciones volcánicas ocurren. Rocas ígneas intrusivas presentan en un área de act como un marcador para los geólogos de campo detectar cualquier evidencia de rocas volcánicas y la determinación de la zona como potencialmente volcánicamente activa, o previamente volcánicamente activo. Esta información puede utilizarse para predecir la probabilidad de que las áreas todavía volcánicamente activa, o tener el potencial para serlo en el futuro. Esto es importante para la ordenación o gestión o evaluar los riesgos potenciales a los asentamientos existentes o las estructuras.

Rocas ígneas intrusivas también son marcadores útiles para descifrar la historia de la tierra. Las rocas ígneas son relativamente fáciles hasta la fecha. Esto se logra mediante la medición de la abundancia relativa de radioinducido padre a hija, o "producto de la desintegración" isótopos. Cualitativamente, las rocas que tienen una proporción mayor de hija radioinducida a abundancias de padres son mayores, porque ha habido más tiempo para isótopos padre al decaimiento en isótopos de hija. También puede indicar el tipo de rocas ígneas presentes en un área más allá de las regiones de fusión dentro de la corteza continental, actividad de la zona de subducción y zonas de rift continentales o mediados de-océano. Esto permite a geólogos para deducir qué tipo de tectónico estuvieron presente durante la época de la formación rocosa.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a rocas ígneas intrusivas. Ahora debe entender las diferencias entre rocas ígneas intrusivas y extrusivas, se forman rocas intrusivas, y Cómo simular parcial fusión e intrusiva rock formación en un laboratorio.

¡Gracias por ver!

Results

1) el experimento del jugo de uva muestra el concepto de fusión parcial. Donde un líquido inicial (derretimiento) suele ser de una composición diferente que la roca madre que se somete a fusión.

2) el experimento de timol demuestra el concepto de tamaño de grano de rocas ígneas como siendo relacionado con la velocidad de enfriamiento. Enfriamiento rápido genera cristales de menor tamaño que el enfriamiento lento.

Applications and Summary

Las rocas ígneas son de considerable importancia. Geólogos identifican y mapa de rocas ígneas intrusivas para una variedad de razones.

Rocas ígneas intrusivas pueden ser marcadores de ciertas clases de yacimientos. Por ejemplo, félsica a intermedia composición cuerpos de magma intrusivo pueden actuar como fuentes de calor que generan sistemas de circulación hidrotermal y precipitación concomitante dentro de las fracturas (venas) de minerales mineral Cu, Mo, Au, Ag y otros. Por el contrario, máficos a ultramáfica intrusiones se asocian a depósitos de Cr, Pt y Ni.

Rocas ígneas intrusivas también pueden ser marcadores de la última actividad magmática. Si los magmas romper la superficie, las erupciones volcánicas ocurren. Por lo tanto el reconocimiento de rocas ígneas intrusivas conducirá un geólogo de campo para evaluar si o no cualquier rocas volcánicas asociadas están presentes.

Rocas ígneas intrusivas son parte de descifrar la historia de la tierra. Esto es en parte porque están relativamente fáciles hasta la fecha mediante técnicas isotópicas rocas ígneas intrusivas, y porque el tipo de roca ígnea puede ser un marcador de la creación tectónica de placa pasado. Por ejemplo, las rocas felsic son característicos de la fusión dentro de la corteza continental (es decir, magmatismo de intraplaca). Rocas intermedias son característicos de la configuración de la zona de subducción. Las rocas máficos son característicos de las dorsales oceánicas y zonas de rift continental.

1. experimento de jugo uva

  1. Abrir una lata de jugo de uva artificial comprado.
  2. Desembocan algunos de los contenidos en las manos y apriete.
  3. Tenga en cuenta que el líquido es de color morado intenso, y el sólido restante ha perdido algo de su coloración púrpura y es ahora más como hielo claro.

2. tipo y tamaño de los cristales de enfriamiento

  1. Espolvorear una capa de cristales de timol en la parte inferior de una placa Petri, apenas cubriendo el fondo del plato.
  2. Conjunto plato de Petri en placa, en un área bien ventilada.
  3. Conjunto de la placa a un muy bajo ajuste de calor, lo suficiente como para iniciar la fusión. Temperatura baja es importante, de lo contrario se volatilizan los cristales.
  4. Una vez fundido, tome el plato y en una mesa a ver cool.
  5. Repita los pasos anteriores (2.1-2.3) con una segunda placa de Petri, pero una vez derretido, toman el plato y situado en la parte superior un baño de agua helada.
  6. Compare el tamaño de cristal entre la placa de Petri que experimentaron un enfriamiento lento en una mesa para el plato de Petri que experimentaron un enfriamiento rápido en el baño de agua helada.

Determinar la composición de las rocas ígneas puede informar a los científicos sobre la última actividad volcánica de un lugar.

Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y la cristalización de la roca líquida de alta temperatura, conocida como magma. Magma es una ocurrencia relativamente rara en la superficie y capas superiores de la tierra. Sin embargo, magma puede llegar a veces a la superficie a través de la erupción volcánica o un evento similar, formando las rocas ígneas extrusivas. Por otra parte, magma que se refresca y se cristaliza bajo la superficie terrestre se denomina roca ígnea intrusiva.

Este video ilustra cómo intrusivas rocas ígneas se forman y demostrar cómo simular su formación con dos experimentos simples.

Magma de enfriamiento y la cristalización pueden ocurrir en una variedad de ambientes, en una variedad de maneras. La velocidad de enfriamiento, rápido o lento, puede tener efectos grandes en la roca resultante formado. Diferentes tipos de enfriamiento generan rocas con varios cristal tamaño, forma y arreglo, factores que definen el General Roca textura. Superficie o enfriamiento rápido, genera rocas que se caracterizan por pequeños cristales, una textura que se refiere como aphanitic.

En cambio, ocurre un enfriamiento que en el subsuelo como cuerpos de magma solidifican en el interior de la tierra pasa mucho más lentamente. Magma puede existir en una etapa conocida como derretimiento parcial. Este enfriamiento y la solidificación genera rocas con cristales relativamente grandes, visibles a simple vista. Roca de este tipo se denomina roca ígnea intrusiva, y los tamaños de grano más grueso y más grandes generan una textura denominada phaneritic.

Textura y composición definen los tipos específicos de roca ígnea. Compositivamente, las rocas ígneas abarcan una gama de félsica a intermedia a máficos. Felsic rocas son ricas en aluminio y sílice, mientras que las rocas máficos contienen menos sílice, pero más hierro y magnesio. Composiciones de magma pueden caer en cualquier lugar en el espectro entre felsic y máficos.

Cuantitativamente, felsic rocas contienen aproximadamente 60-75% dióxido de silicio en peso, y más ampliamente llaman graníticas. Rocas máficos contienen unos 45-60% dióxido de silicio y son ampliamente basáltica en la composición. Composiciones intermedias, en aproximadamente 55-63% de dióxido de silicio, se conocen como andesítico.

Usando dos demostraciones de laboratorio, podemos ilustrar los procesos de formación de roca ígnea intrusiva y formación de cristales a diferentes temperaturas de enfriamiento.

La primera etapa de demostración de derretimiento parcial es seleccionar un sustituto apropiado de la lava. Colores líquidos como zumos de fruta pueden trabajar bien para esto. Para iniciar el experimento, abrir una lata de jugo de uva comprado congelado.

A continuación, vacíe una cuarta parte del envase en las manos enguantadas. Exprimir el jugo congelado, asegurándose de proporcionar la presión constante y firme. Tenga en cuenta que el drenaje líquido el jugo congelado es un color morado intenso. En contraste, el sólido restante ha perdido algo de su coloración y aparece más pálido que antes.

La fusión de jugo de uva muestra el concepto de fusión parcial, como se ve en magma. Un derretimiento inicial, que será líquido, suele ser de diferente composición que la roca madre que se somete a fusión.

La porción pigmentada de los zumos de uva se derrite más rápido, lo que significa que gran parte del pigmento se ejecutará en el recipiente en el experimento, dejando menos color. Esto simula la fusión parcial y pone de relieve las diferencias en la composición del magma. El primer líquido formado durante la fusión parcial de una roca, simulada por la porción teñida de los zumos de uva, se enriquece en componentes de felsic. Cuando este líquido es removido del sistema, como normalmente sucede, entonces la roca restante, representada por el hielo claro, va a ser de una composición más máficos.

Timol, un natural orgánico compuesto, se utiliza para simular la cristalización de la roca. Espolvorear una capa de cristales de timol en una placa Petri, suficiente para cubrir el fondo. Fijar la caja Petri sobre un plato caliente en una posición muy baja en un área bien ventilada. Temperatura baja es importante para evitar que los cristales que se volatilicen. Una vez que los cristales se han derretido, retire el plato de Petri del fuego. El plato en una mesa a temperatura ambiente y observar el enfriamiento. Repita los pasos anteriores de la calefacción con un segundo plato de Petri y timol cristales, pero una vez derretido, toman el plato y colocar encima un baño de agua helada para enfriar.

El experimento de cristal de timol muestra lo que ocurre con el tamaño de grano de rocas ígneas a diferentes velocidades de enfriamiento. Enfriamiento rápido genera cristales de menor tamaño que el enfriamiento lento, y esta diferencia se observa fácilmente en los cristales de timol nuevamente formado. Los cristales mixtos forman bajo refrescarse lento condiciones se asemejan a las que se ven en las rocas ígneas intrusivas, que se forman durante un proceso más lento de enfriamiento en la tierra subsuelo. En cambio, los cristales más pequeños formados bajo enfriamiento rápido se asemejan a rocas ígneas extrusivas, también conocido como aphanitic rocas, que forman después de las violaciones de magma la superficie mediante una erupción.

Identificar y comprender las propiedades y formación de roca ígnea intrusiva tiene grandes aplicaciones para los geólogos y las poblaciones humanas en su conjunto.

Rocas ígneas intrusivas pueden ser marcadores para ciertos tipos de yacimiento. Por ejemplo, félsica a organismos intermedios magma intrusivo son a menudo asociados con la formación de cobre, molibdeno, minerales de oro o plata. Por el contrario, máficos intrusiones pueden ser asociados con depósitos de níquel, cromo y platino. La capacidad para identificar depósitos potenciales fácilmente permite perforación dirigida o minería y ha costado e implicaciones ambientales para la industria.

Si los magmas romper la superficie, las erupciones volcánicas ocurren. Rocas ígneas intrusivas presentan en un área de act como un marcador para los geólogos de campo detectar cualquier evidencia de rocas volcánicas y la determinación de la zona como potencialmente volcánicamente activa, o previamente volcánicamente activo. Esta información puede utilizarse para predecir la probabilidad de que las áreas todavía volcánicamente activa, o tener el potencial para serlo en el futuro. Esto es importante para la ordenación o gestión o evaluar los riesgos potenciales a los asentamientos existentes o las estructuras.

Rocas ígneas intrusivas también son marcadores útiles para descifrar la historia de la tierra. Las rocas ígneas son relativamente fáciles hasta la fecha. Esto se logra mediante la medición de la abundancia relativa de radioinducido padre a hija, o "producto de la desintegración" isótopos. Cualitativamente, las rocas que tienen una proporción mayor de hija radioinducida a abundancias de padres son mayores, porque ha habido más tiempo para isótopos padre al decaimiento en isótopos de hija. También puede indicar el tipo de rocas ígneas presentes en un área más allá de las regiones de fusión dentro de la corteza continental, actividad de la zona de subducción y zonas de rift continentales o mediados de-océano. Esto permite a geólogos para deducir qué tipo de tectónico estuvieron presente durante la época de la formación rocosa.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a rocas ígneas intrusivas. Ahora debe entender las diferencias entre rocas ígneas intrusivas y extrusivas, se forman rocas intrusivas, y Cómo simular parcial fusión e intrusiva rock formación en un laboratorio.

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