崔樹輝，朱建偉,,，周永恒，胡 菲,，賀言慧

(1．吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130061；2．油頁巖與共生能源礦產(chǎn)吉林省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130061；3．東北亞生物演化與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130061；4.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧 沈陽 110034)

0 引 言

三江-中阿穆爾盆地地跨中俄兩國(guó)，位于東亞大陸邊緣，呈北東方向延伸，面積約90 370 km2。盆地西南部分位于黑龍江東北部黑龍江、松花江和烏蘇里江交匯處，中國(guó)稱其為三江盆地，面積約33 730 km2。盆地東北部分在俄羅斯哈巴羅夫斯克邊疆區(qū)和猶太自治州境內(nèi)，俄羅斯稱其為中阿穆爾盆地，面積約56 640 km2。三江-中阿穆爾盆地構(gòu)造位置處在古亞洲洋和太平洋洲兩大構(gòu)造域交匯處，前中生代地質(zhì)演化基本受古亞洲洋，特別是蒙古-鄂霍次克帶的控制，中生代以來，東部古太平洋板塊的俯沖作用及其若干外來地體的拼貼作用控制。盆地西南部分可分為綏濱坳陷、富錦隆起和前進(jìn)坳陷；東北部分可分為比羅費(fèi)爾德-庫(kù)爾-烏爾米地塹，彼得羅巴甫洛夫卡地塹及烏勒杜拉-丘爾金斯克隆起，萬丹-戈?duì)栘悂喡∑鸷秃蘸正R爾隆起[1-3](圖1)。

圖1 東北亞主要構(gòu)造圖(資料來源：文獻(xiàn)[1])

自20世紀(jì)80年代以來，大慶油田對(duì)該盆地進(jìn)行了鉆井、測(cè)井和地震及非震物探等油氣勘探工作[4]，發(fā)現(xiàn)三江盆地濱綏坳陷城子河組和穆棱組存在較好的烴源巖，表明該盆地早白堊世具有較好的油氣遠(yuǎn)景[4]。由于該盆地是一個(gè)跨國(guó)界的整體盆地，前人在研究工作中只是針對(duì)中國(guó)部分或者俄羅斯部分，而從整體角度對(duì)盆地的研究較少。本文根據(jù)巖芯、露頭、測(cè)井以及地震資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料對(duì)三江-中阿穆爾盆地早白堊世沉積特征進(jìn)行了分析，為進(jìn)一步的油氣勘探提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 沉積相類型

通過對(duì)三江-中阿穆爾盆地早白堊世沉積地層進(jìn)行詳細(xì)的巖芯觀察、野外剖面的實(shí)測(cè)，結(jié)合粒度分析及地震相分析，在盆地西南部主要識(shí)別出河流相、扇三角洲相、湖泊相與湖底扇相；盆地東北部主要識(shí)別出海相沉積，包括半深海相、淺海相、濱海相與三角洲相。

1.1 河流相

河流相(圖2(a))主要在中國(guó)地區(qū)富錦市北側(cè)城子河組剖面上觀察到，在剖面上主要發(fā)育河道砂巖沉積，包括中砂巖與細(xì)砂巖夾淺灰色泥巖薄層，見小型交錯(cuò)層理、爬升波痕層理及大型板狀交錯(cuò)層理。其地震相由振幅中等-弱、不規(guī)則的、不連續(xù)亞平行反射組成，常有一些非系統(tǒng)性的反射終止和同相軸分裂現(xiàn)象，波動(dòng)起伏幅度小，接近地震分辨率的極限，外部形態(tài)常常為丘型，以弱振幅斷續(xù)亂崗狀丘型為主。

1.2 扇三角洲相

扇三角洲相可進(jìn)一步劃分為扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相與前扇三角洲亞相，本次主要識(shí)別出扇三角洲平原與扇三角洲前緣。

扇三角洲平原亞相(圖3)細(xì)分為水上分流河道微相、河道間微相與沼澤微相，主要在盆地西南部鶴崗地區(qū)新嶺煤田與興田煤田附近觀察到，水上分流河道主要發(fā)育灰色含礫巖屑長(zhǎng)石粗砂巖與中砂巖，最厚40 cm，最薄10 cm，分選較差，次棱角狀，底部見沖刷面，可見槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理與平行層理(圖2(b))，含漂礫，含植物莖干化石。河道間主要發(fā)育泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖。沼澤主要發(fā)育碳質(zhì)泥巖(圖2(c))與煤層，碳質(zhì)泥巖最厚50 cm，薄層最厚10 cm，含有植物莖干化石。

扇三角洲前緣亞相是十分常見的沉積相類型，主要識(shí)別出水下分流河道，水下分流河道間、河口壩、席狀砂微相(圖4)。

水下分流河道主要由灰白色、灰色砂礫巖、含礫粗砂巖、粗砂巖、中砂巖和細(xì)砂巖、粉砂巖組成。砂巖主要由石英、長(zhǎng)石和巖屑組成，顆粒支撐，泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)，分選中等-差。砂巖以塊狀層理居多，還可見平行層理、中型、小型槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理、爬升層理和楔狀交錯(cuò)層理。該微相在垂向上也一般表現(xiàn)為正粒序，底部往往發(fā)育沖刷面。粒度分析表明水下分流河道主要包括兩段式和三段式(圖5)。三段式發(fā)育完整，包括滾動(dòng)、跳躍與懸浮組分，雜基含量較低。滾動(dòng)組分約占15%，細(xì)截點(diǎn)為1Φ，表明水體搬運(yùn)能力較強(qiáng)；跳躍組分為主體，約占60%左右，斜率較低，說明分選較差，細(xì)截點(diǎn)為3.5Φ，說明水體能量降低；懸浮組分約占25%。兩段式缺乏滾動(dòng)組分，主要由跳躍與懸浮組分組成，說明水體能量較強(qiáng)，跳躍組分約占50%，斜率中等，說明分選中等，細(xì)截點(diǎn)為2Φ，說明水體搬運(yùn)能力較強(qiáng)；懸浮組分約占50%，說明水體能量較強(qiáng)。

圖3 黑龍江省雙鴨山市集賢鎮(zhèn)雙興村城子河組扇三角洲平原實(shí)測(cè)剖面

圖4 扇三角洲前緣席狀砂沉積特征

圖5 扇三角洲前緣水下分流河道粒度分析特征

河口壩微相主要由深灰色、灰色的粉砂質(zhì)泥巖、灰色粉砂巖和細(xì)砂巖組成。其中常見小型交錯(cuò)層理、爬升層理、波狀層理和透鏡狀層理，生物擾動(dòng)明顯，可見蟲孔，巖相在垂向上構(gòu)成典型的反粒序。

席狀砂微相沉積物主要以灰色、灰白色粉砂巖、細(xì)砂巖互層為特征。砂巖中常發(fā)育脈狀層理(壓扁層理)、透鏡狀層理和波狀層理，還可見爬升層理和雙向交錯(cuò)層理。此外，生物擾動(dòng)比較明顯，蟲孔、蟲跡常見。

扇三角洲前緣的電性特征往往反映出反粒序的特征，其地震相反射同相振幅中等，連續(xù)性好，其內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是相鄰兩個(gè)反射層的間距向同一方向傾斜，一般在收斂的方向上反射層突然終止，橫向增厚是由于單元內(nèi)每個(gè)周期的增厚造成的，而不是由底面或頂面上的上超、頂超或削蝕造成的。同相軸呈發(fā)散結(jié)構(gòu)，其外形常為楔形，以中振幅連續(xù)發(fā)散楔型為主。

1.3 湖泊相

湖泊相沉積體系包括濱淺湖亞相、半深湖亞相。在濱1井與濱參1井上局部發(fā)育(圖6)。

圖6 濱參1井湖泊相沉積特征

濱淺湖亞相又可分為泥質(zhì)淺湖微相、砂質(zhì)淺湖微相與湖沼微相，主要發(fā)育灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖與煤，在研究區(qū)露頭和巖芯上觀察較少，在濱參1井上局部發(fā)育，主要通過地震識(shí)別[5]。

半深湖亞相主要發(fā)育暗色泥巖，發(fā)育塊狀層理與水平層理，其地震相較連續(xù)平行、亞平行，中振幅較連續(xù)-斷續(xù)波狀，以中強(qiáng)振幅連序平行-亞平行反射結(jié)構(gòu)為主。

1.4 湖底扇

湖底扇主要表現(xiàn)為砂質(zhì)扇體堆積于深水的暗色泥巖中，主要在濱1井與濱參1井中識(shí)別出。湖底扇進(jìn)一步可以細(xì)分為內(nèi)扇、中扇和外扇亞相(圖7)。

圖7 濱1井湖底扇沉積特征

內(nèi)扇可劃分為主溝道和主溝道外兩個(gè)微相。主溝道主要由雜基支撐的雜色、灰色砂礫巖組成，以塊狀層理為主。巖石分選極差，常見顆粒大小不等的礫石“漂浮”于雜基中。主溝道底部常發(fā)育沖刷面，可稱其為水下泥石流，組成了內(nèi)扇的主體[6]。濱參1井1 471.90～1 470.00 m水下泥石流主要由一套灰色含礫粗砂巖和泥質(zhì)粉砂巖夾泥礫組成。主溝道外由細(xì)碎屑巖石組成，是重力作用下溢出主溝道的沉積組分，該微相遭受后期重力流和波浪的改造不易保存。

中扇可進(jìn)一步劃分出辮狀溝道與溝道間兩個(gè)微相。辮狀溝道是中扇的主體，底部也常見沖刷面和底面印模，往往是多個(gè)溝道充填沉積構(gòu)成疊復(fù)砂巖相，由灰色、灰白色的顆粒支撐的砂礫巖、砂巖組成。巖石內(nèi)部常發(fā)育塊狀層理、遞變層理、平行層理、槽狀交錯(cuò)層理和爬升層理。溝道間與溝道相比粒度偏細(xì)，由經(jīng)典濁積巖構(gòu)成，常見ABCDE、BCDE或CDE等相序[7]。A段常見遞變層理，B段為平行層理，C段為波紋層理、變形層理或爬升層理，D段為水平層理，E段塊狀層理。如濱1井1 200.00～1 207.90 m和濱參1井1 315.00～1 321.40 m是辮狀溝道的多期疊加。中扇一般具有正旋回性。

外扇位于湖底扇的最前緣，與正常深水湖泊相鄰。由粒度較細(xì)的經(jīng)典遠(yuǎn)源濁積巖夾于半深湖相泥巖中組成。外扇常常由具有鮑瑪序列的CDE段遠(yuǎn)源濁積巖組成，其巖性主要為粉砂巖和泥巖。偶爾夾細(xì)砂巖或中、粗砂巖，如濱參1井1 807.70～1 805.00 m湖底扇外扇主要由經(jīng)典濁積巖CDE段細(xì)粒的粉砂巖、泥巖組成。

1.5 海相沉積

在盆地東北部主要識(shí)別出海相沉積，包括半深海相主要在盆地賓利亞斯-阿紐伊斷陷，發(fā)育泥巖、含頁巖和粉砂巖，見頁巖和泥巖互層，產(chǎn)雛蛤類雙殼化石。淺海相主要分布在盆地萬丹-戈?duì)栘悂喡∑?、赫赫齊爾和彼得羅巴甫洛夫隆起，發(fā)育砂巖、粉砂巖和泥巖互層，黏土質(zhì)頁巖，砂巖中見交錯(cuò)層理，產(chǎn)放射蟲，齒形化石，雛蛤類雙殼化石，植物碎屑等化石，偶見含有石灰石和硅石的滑動(dòng)沉積層。濱海相主要分布在盆地烏勒杜拉-丘爾金斯克隆起，主要發(fā)育中砂巖、細(xì)砂巖及泥巖，見不對(duì)稱波痕、楔狀交錯(cuò)層理和板狀交錯(cuò)層理，有強(qiáng)烈的生物擾動(dòng)構(gòu)造，含植物碎屑(圖8)[8]。

圖8 俄羅斯彼得羅巴甫洛夫湖東北岸實(shí)測(cè)剖面

2 巖相古地理特征

2.1 地震相

地震相分析是根據(jù)地震資料解釋其環(huán)境背景和巖相，是地震和沉積之間轉(zhuǎn)換的橋梁。在研究區(qū)選取振幅、連續(xù)性、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)作為地震相分析的主要參數(shù)，幾何外型作為地震相分析的輔助參數(shù)[9]。

振幅指質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移，根據(jù)振幅強(qiáng)弱可分為三級(jí)：強(qiáng)振幅(A1)、中振幅(A2)、弱振幅(A3)[9]。

連續(xù)性指同相軸連續(xù)的范圍，按照同相軸連續(xù)排列的長(zhǎng)短分為三級(jí)：連續(xù)(B1)、較連續(xù)(B2)、斷續(xù)(B3)。

內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)指地震剖面上層序內(nèi)部反射波之間的延伸情況和其相互關(guān)系，是鑒別沉積環(huán)境最重要的地震標(biāo)志。本次研究識(shí)別出的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)有七種，包括：平行(C1)、亞平行(C2)、發(fā)散(C3)、短波(C4)、雜亂(C5)、前積(C6)、亂崗(C7)[9]。

幾何外型指的是地震相單元的外部幾何形態(tài)及其空間展布，本項(xiàng)目識(shí)別的幾何外型包括：楔型(D1)、透鏡型(D2)、丘型(D3)[9]。

在地震相轉(zhuǎn)化沉積相的過程中，如果研究區(qū)的沉積相類型與沉積體系基本確定之后，那么地震相與沉積相之間的關(guān)系是比較明確的。其中河流相與弱振幅斷續(xù)亂崗狀丘型(A3B3C7D3)地震相相對(duì)應(yīng)，三角洲前緣與中強(qiáng)振幅較連續(xù)發(fā)散(A1-2B2C3)地震相相對(duì)應(yīng)(圖9和圖10)，濱淺湖沉積環(huán)境與中振幅較連續(xù)-短波狀(A2B2C4)地震相相對(duì)應(yīng)，半深湖環(huán)境與中振幅連續(xù)平行-亞平行(A2B1C1-2)地震相相對(duì)應(yīng)，半深海沉積環(huán)境與中強(qiáng)振幅連續(xù)平行(A2B1C1)地震相相對(duì)應(yīng)。

圖9 綏濱坳陷97線亂崗狀丘型反射結(jié)構(gòu)

圖10 綏濱坳陷 45線發(fā)散反射結(jié)構(gòu)

2.2 平面展布及演化特征

結(jié)合中阿穆爾沉積盆地地質(zhì)情況，恢復(fù)早白堊世凡蘭吟和歐特里夫-阿普第時(shí)期的古地理圖。

2.2.1 凡蘭吟時(shí)期

凡蘭吟沉積時(shí)期，相當(dāng)于三江盆地的城子河組、中阿穆爾盆地彼奧涅爾斯克組上部和皮萬組。在盆地的西南部綏濱坳陷發(fā)育沉積地層，主要發(fā)育三角洲-濱淺湖沉積體系，盆地發(fā)育三處物源，兩處物源來自于富錦隆起，分別為雙鴨山地區(qū)與富錦市地區(qū)，另一處物源來自于伊舒地塹北部。雙鴨山靠近物源區(qū)主要發(fā)育三角洲相，富錦市靠近物源區(qū)主要發(fā)育河流與三角洲相，伊舒地塹北部主要發(fā)育三角洲相，而綏濱坳陷濱1井、濱2井主要發(fā)育濱淺湖沉積[10]。在盆地東北部主要發(fā)育海相沉積，包括半深海相、淺海相、濱海相和三角洲相。半深海相主要發(fā)育在東部賓利亞斯-阿紐伊斷陷，淺海相主要發(fā)育在中部萬丹-戈?duì)栘悂喡∑?，赫赫齊爾和彼得羅巴甫洛夫卡隆起，濱海相主要發(fā)育在東部烏勒杜拉-丘爾金斯克隆起，三角洲相主要發(fā)育在西部比羅費(fèi)爾德、庫(kù)爾-烏爾米斷陷[12-14](圖11)。

2.2.2 歐特里夫-阿普第時(shí)期

歐特里夫-阿普第沉積時(shí)期，相當(dāng)于三江盆地的穆棱組、中阿穆爾盆地的戈?duì)栔Z普羅托卡組。盆地整體沉積范圍縮小，在盆地西南部除了發(fā)育三角洲-濱淺湖沉積體系，還發(fā)育湖底扇-半深湖沉積體系。雙鴨山地區(qū)與伊舒地塹北部仍發(fā)育三角洲沉積，但沉積規(guī)模相對(duì)縮小。同時(shí)富錦地區(qū)的河相-三角洲沉積體系退出，而轉(zhuǎn)變?yōu)楹咨?半深湖沉積體系，湖底扇主要發(fā)育在濱1井與濱2井，可能由于三角洲前緣滑塌形成。在盆地東北部仍以發(fā)育半深海、淺海與濱海相為主，同時(shí)發(fā)育河流相，東部賓利亞斯-阿紐伊斷陷半深海沉積范圍相對(duì)縮小，中部萬丹-戈?duì)栘悂喡∑?，赫赫齊爾和彼得羅巴甫洛夫卡隆起處淺海相沉積范圍也相對(duì)縮小，而東部烏勒杜拉-丘爾金斯克隆起處濱海相沉積范圍擴(kuò)大，同時(shí)，西部比羅費(fèi)爾德、庫(kù)爾-烏爾米斷陷三角洲相沉積范圍相對(duì)城子河組時(shí)期縮小(圖12)[12-14]。

圖11 凡蘭吟巖相古地理簡(jiǎn)圖(資料來源：文獻(xiàn)[11])

圖12 歐特里夫-阿普第巖相古地理簡(jiǎn)圖(資料來源：俄羅斯部分據(jù)文獻(xiàn)[11])

3 早白堊世沉積演化特征

3.1 早白堊世貝里阿斯時(shí)期

早白堊世貝里阿斯時(shí)期相當(dāng)于中國(guó)三江盆地的滴道組、俄羅斯中阿穆爾的戈林組和彼奧涅爾斯克組下部。在盆地西南部綏濱坳陷中，濱參一井鉆遇到了該地層，其巖性下部為夾有泥巖的礫巖、砂礫巖層；中部為泥巖與細(xì)砂巖、粉砂巖互層，夾數(shù)層煤；上部為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖與蝕變安山巖互層。泥巖見水平層理波狀層理脈動(dòng)變形及小型交錯(cuò)層理，多見生物擾動(dòng)構(gòu)造及負(fù)載構(gòu)造，是水體不穩(wěn)定的動(dòng)蕩環(huán)境。沉積體系主要為三角洲前緣，整合于基底之上[8]。

戈林組主要分布于巴賈爾-戈林帶的西部，巖性為粉砂巖、細(xì)砂巖和礫巖夾泥巖。

彼奧涅爾斯克組主要分布于巴賈爾-戈林帶，巖性為粉砂巖、黏土巖，含中細(xì)粒砂巖和泥巖夾層，整合于戈林組之上。

3.2 早白堊世貝里阿斯-凡蘭吟時(shí)期

早白堊世貝里阿斯-凡蘭吟時(shí)期相當(dāng)于中國(guó)三江盆地的城子河組、俄羅斯中阿穆爾盆地的皮萬組和彼奧涅爾斯克組上部。城子河組遍布整個(gè)盆地西南部綏濱坳陷，主要以中砂巖、粗砂巖夾泥巖、碳質(zhì)泥巖及薄煤層為主，鉆井上主要在濱參1井、濱1井、濱2井與綏D1井上見到。據(jù)綏濱坳陷鉆井資料，可將其劃分為三個(gè)巖性段：上段為粉細(xì)砂巖夾泥巖與煤層；中段為含煤層的中粗砂巖、砂礫巖夾泥巖、粉砂巖；下段為細(xì)、中粒砂巖與泥巖、粉砂巖互層為主，夾有數(shù)層煤。在東安鎮(zhèn)一帶，城子河組以暗色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主夾細(xì)粒砂巖，為海相沉積環(huán)境，產(chǎn)較豐富的海相雙殼類化石。沉積體系主要為三角洲平原沉積和三角洲前緣沉積，與下伏滴道組地層呈不整合接觸。

皮萬組在盆地東北部彼得羅巴甫洛夫湖東北岸見有露頭，主要發(fā)育中砂巖、粉砂巖、泥巖和頁巖，產(chǎn)雛哈、齒形化石和植物化石，見碳酸鹽結(jié)核體以及含石灰?guī)r或硅石沉積層。

3.3 早白堊世歐特里夫-阿普第時(shí)期

早白堊世歐特里夫-阿普第時(shí)期相當(dāng)于中國(guó)三江盆地的穆棱組、俄羅斯中阿穆爾盆地的戈?duì)栔Z普羅托卡組。在盆地西南部綏濱坳陷西部，往綏濱坳陷東部尖滅，巖性出露主要以粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖及泥巖為主，砂巖分選中等，次棱角狀，多夾有泥質(zhì)條帶。鉆井上主要在濱參1井、濱1井與濱2井上見到，巖性以深灰、灰綠色粉砂巖及黑色泥巖為主，夾薄層灰綠色凝灰?guī)r和薄煤層。為一套陸相含煤巖系沉積，產(chǎn)較豐富的藻類、孢粉和植物化石[9]。沉積體系主要為三角洲前緣沉積和河流沉積，整合-假整合于城子河組之上。

戈?duì)栔Z普羅托卡組廣泛分布于巴賈爾-戈林帶北部，巖性主要為中礫巖、砂巖、粗砂巖、粉砂巖，不整合于皮萬組之上。

3.4 早白堊世阿爾必時(shí)期

早白堊世阿爾必時(shí)期相當(dāng)于中國(guó)三江盆地的東山組、俄羅斯中阿穆爾盆地的斯特列爾科沃組和戈?duì)栔Z普羅托卡組上部。在盆地西南部綏濱拗陷和前進(jìn)拗陷中均有分布，主要見于濱參1井和東基3井中。巖性為綠蝕變安山巖、灰綠色蝕變安山巖、玄武巖、凝灰?guī)r夾薄層砂、泥巖、火山集塊巖、角礫巖、粉砂巖、細(xì)砂巖與灰黑色砂泥巖互層，夾雜色砂礫巖[9]，沉積體系主要為火山碎屑巖相、扇三角洲-濱淺湖沉積，與下伏穆棱組呈整合-不整合接觸。

斯特列爾科沃組主要發(fā)育在巴賈爾-戈林帶和西錫霍特阿林帶，下部巖性為砂巖、粉砂巖夾安山巖層，產(chǎn)雙殼、藻類化石，上部為砂巖、礫巖和粉砂質(zhì)黏土巖互層。

4 結(jié) 論

三江-中阿穆爾盆地早白堊世以來在盆地西南部主要發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣、濱淺湖和半深湖等沉積亞相，在盆地東北部主要發(fā)育海相沉積，包括半深海相、淺海相、濱海相與三角洲相等沉積亞相。

早白堊世貝里阿斯-凡蘭吟時(shí)期為統(tǒng)一近海邊緣盆地，主要以海陸交互相及河湖相沉積為主，盆地范圍明顯擴(kuò)大，發(fā)育扇三角洲-濱淺湖-半深湖-海陸交互相沉積。在歐特里夫-阿普第時(shí)期，盆地開始整體沉積范圍縮小，依然發(fā)育扇三角洲-濱淺湖-半深湖-海陸交互相沉積，但沉積范圍相對(duì)縮小。盆地進(jìn)入阿爾必時(shí)期后，開始發(fā)育火山碎屑巖相。

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