percurso da serra de monchique
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Percurso Geológico na Serra de Monchique
Prof. Dr. Paulo Fernandes
Percurso – 19 de Fevereiro de 2011
Duração – 7 horas
Contos do Mago – “O maior puzzle do Mundo”; “O Bailado do talude” e “O
oceano remendado”
Formanda/Professora – Ana Bio
1ª Parte do Percurso
1ª Paragem – Caldas de Monchique (estacionamento)
Localização Geográfica
Figura 1 - Mapa geológico simplificado da região do Algarve (adaptado de Lopes, 2006).
A Serra de Monchique localiza-se no sector norte do Barlavento Algarvio, cujo
ponto mais elevado é o mais alto do Algarve. Esta serra constitui o relevo mais elevado
AGRUPAMENTO VERTICAL DE ESCOLAS GARCIA DOMINGUES
ESCOLA BÁSICA 2,3 DR. GARCIA DOMINGUES PREAA - Programa Regional de Educação Ambiental pela Arte
a sul do rio Tejo, distinguindo-se duas principais elevações: a Fóia, com 902 metros, e a
Picota, com 773 metros (figura 2), (no sector mais ocidental encontra-se uma terceira
elevação, Picos, com 574 metros).
Figura 2 – Projecção topográfica do relevo da Fóia e da Picota (adaptado de Correia, 2006)
Entre as duas principais elevações encontram-se vales bem demarcados (a
localidade de Monchique situa-se num desses vales).
A serra de Monchique é atravessada por uma falha que divide o Maciço de
Monchique em dois elementos geomorfológicos, a Oeste a Fóia e a Este a Picota.
O maciço de Monchique é formado por uma rocha ígnea ou magmática com a
forma elíptica alongada, orientada de W-E. As rochas circundantes são rochas
sedimentares formadas à superfície da terra (sub-aérea), ou da água (sub-aquática).
2ª Paragem – Caldas de Monchique
Percurso N-S
O maciço de Monchique é atravessado por uma falha que o divide em dois
elementos geomorfológicos
Figura 3 – Desenho do Dr. Paulo Fernandes, representando a falha que divide o Maciço de
Monchique em dois elementos geomorfológicos.
A vila de Monchique situa-se na falha. Esta é uma zona de divisão de águas, no
que diz respeito às bacias hidrográficas, senão vejamos, a Sul de Monchique a água
corre para Sul e a Norte de Monchique a água corre para Norte (N).
A água nas Caldas:
A serra constitui um obstáculo à condensação dos ventos marinhos que se
dirigem para o continente carregados de vapor de água, o que provoca o fenómeno
“chuvas orográficas”. Assim, chove muito mais em Monchique do que no resto do
Algarve, podendo a precipitação na Fóia atingir valores três vezes superior aos que se
verificam na costa algarvia.
A abundância de água nas Caldas deve-se à zona de falha/fractura.
Nas zonas onde existem falhas/fracturas as rochas perdem continuidade. Se as
rochas tem continuidade, muitas delas são impermeáveis, ao partir/fracturar deixam de
ter continuidade e então no local onde existe a falha pode correr água. Esta é uma das
razões pela qual existe abundância de água nas Caldas.
Nesta paragem observamos, essencialmente, uma zona de contacto. Duas
questões se levantam?
- Como é que este contacto se manifesta?
- Como é que o calor do magma que estava a arrefecer, irradiava para fora e
alterou as rochas sedimentares xistos argilosos e grauvaques, do Paleozóico) onde se
encaixou/intruíu?
Realizando um trajecto N-S observamos:
- a Norte o maciço de Monchique, com o seu tipo característico de rocha – o
Sienito;
- e à medida que caminhamos para Sul encontramos a zona de contacto, com a
sua rocha característica – as Corneanas e finalmente as rochas que não foram afectadas
pelo calor produzido durante a intrusão desta rocha magmática – as rochas sedimentares
(Xistos e Grauvaques).
O Sienito, rocha ígnea/magmática tem uma particularidade: tem esta designação
porque em termos geológicos ou geoquímicos é considerado, o grande grupo de rochas
ígneas, como rochas alcalinas.
Esta designação, rochas alcalinas, é antiga (século XIX) e não tem nada a ver
com a escala de pH. Por ocasião do seu baptismo como rochas alcalinas, pensava-se que
os elementos mais abundantes nesta rocha (sódio, potássio e cálcio), é que produziam o
alcalis.
Então os Sienitos são rochas ricas em sódio (Na), potássio (K) e cálcio (Ca).
Estes elementos químicos encontram-se nos feldspatos (minerais).
Os feldspatóides são minerais especiais destas rochas, uma vez que originam um
mineral que só encontramos nestas rochas alcalinas – a nefelina.
Os sienitos são pobres em silício, isto é não tem sílica, ou seja, não tem o
mineral que é mais abundante e que caracteriza os granitos – o quartzo. Apesar dos
granitos e dos sienitos terem a mesma aparência, distinguimo-los da seguinte forma:
rocha com quartzo Granito
rocha sem quartzo Sienito
Que minerais existem no Sienito?
Feldspatos; Micas; Nefelina; Anfíbolas; Piroxenas e minerais raros como o
Zircão (em pequena quantidade); Apatite (principal constituinte dos dentes); Titanite;
Esfena; entre outros.
O maciço de Monchique não é todo homogéneo, a rocha não é toda igual, daí
que as tenham baptizado com nomes diferentes – Foiaito e Monchiquito.
No Sienito, que encontramos aqui nas Caldas, observamos que tem uma textura
em que os minerais são visíveis à vista desarmada por isso diz-se que tem uma textura
holocristalina ou fanerítica (do grego faneros – visível)
Figura 4 – Sienito nefelínico de Monchique
Os minerais de cor cinzenta que se observam na rocha (figura 3) são os feldspatos, este
é o mineral mais abundante, daí que seja uma rocha alcalina. É nestes minerais de
feldspatos que encontramos o potássio, o cálcio e o sódio. Os minerais mais escuros são
micas e por vezes também se encontram piroxenas. O mineral de tom acastanhado,
muito típico do maciço de Monchique, é a nefelina. Daí a designação Sienito nefelínico
Figura 5. Fotografia de comparação entre uma amostra de laboratório de granito e o sienito nefelínico homogéneo nuclear.
Em Monchique encontramos dois tipos de Sienitos: Sienito nefelínico heterogéneo
(Foiaito) e Sienito nefelínico homogéneo nuclear (Monchiquito).
Sienito nefelínico heterogéneo
Foiaito
Sienito nefelínico homogéneo nuclear
Monchiquito
Encontramo-lo na Fóia, Nave e nas Caldas de
Monchique
Apresenta um tamanho de grão variável (muito
fino a grosseiro) e um teor de nefelina entre 10 a
20%.
Encontramo-lo na Picota.
Apresenta fácies grosseiras com grande
desenvolvimento de cristais de feldspato alcalino e
teor de nefelina entre 20 a 40%
Os minerais são grandes (o arrefecimento foi
muito lento, logo tiveram mais tempo para crescer)
A aparência é diferente, esta está relacionada com a consolidação do magma
dentro de uma câmara magmática muito grande.
Ao arrefecer o magma movimenta-se através de movimentos convectivos, dentro
do próprio magma, arrefecendo de maneiras diferentes (junto à periferia o magma
arrefece mais depressa; no interior arrefece mais rapidamente).
No entanto esta situação pode ser modificada pelas correntes de convecção,
arrastando as rochas, que já tinham arrefecido para outros locais, ou então pelos pulsos
magmáticos.
Figura 6. Fotografia de um pormenor de Sienito nefelínico heterogéneo
Figura 7 - Movimentos de convecção do magma
Esta é a principal razão de o sienito não ser homogéneo. A composição química,
é no geral igual, mas há locais onde, devido aos processos de segregação, são mais
ricos num tipo de minerais do que noutros.
É essencialmente uma rocha ornamental, ou de construção. É exportada para
todo o Mundo, principalmente para o Japão (para jazigos ou pedras tumulares).
Curiosidade:
- na pedreira da Nave observam-se muitos blocos marcados com caracteres
japoneses, para posteriormente serem exportados.
Existem locais onde o arrefecimento foi muito lento, logo os minerais tiveram
mais tempo para crescer. Havendo espaço e tempo para crescer, formam-se os minerais
maiores que se conhecem – os pegmatitos, que possivelmente existiam aqui no maciço
e foram erodidos.
Pegmatitos
Normalmente quando há este tipo de plutões, nas partes superiores há injecções,
dos últimos episódios magmáticos, com fluidos enriquecidos em elementos químicos
que não são incorporados nestes minerais e que formam os melhores minerais para
colecções (muitas vezes raros).
Um dos melhores exemplos de pegmatitos existe na mina da Panasqueira, que
são minas filonianas, são filões pegmatíticos, são praticamente horizontais que se
encontram no topo de um grande maciço granítico, que se encontra em profundidade.
Nota - Sempre que encontramos rochas com minerais grandes, significa que
estas arrefeceram muito lentamente.
Filões
Filão é uma intrusão de rocha magmática que tem uma composição química
diferente da do sienito.
Os filões surgem quando o magma que não é todo igual arrefece no interior da câmara
magmática.
Por vezes neste tipo de rochas magmáticas, se temos duas rochas em fusão, com
composições diferentes, elas não se misturam, são imiscíveis (como a água e o azeite).
Então podem ser injectadas noutras rochas que são mais plásticas, ou que não estão
completamente solidificadas. É o que origina estes filões que são muito comuns dentro
do maciço de Monchique.
Normalmente estes filões tem uma cor/tonalidade muito mais escura, que advém dos
minerais que o constituem (minerais máficos), muitos deles diferentes dos minerais do
maciço de Monchique.
Em termos de composição química ou geoquímica, é uma rocha máfica (com minerais
escuros).
A existência destes filões é a prova de que nem tudo o que se passa dentro de uma
câmara magmática é pacífico.
Como é que as rochas ígneas do maciço, que estão à superfície se alteram?
Sofrem meteorização ou erosão?
As rochas tem um aspecto de bola (caos de blocos) muito característica também das
rochas graníticas.
O tipo de alteração (meteorização/erosão) do sienito é muito parecida com a do granito,
dá-se em escamas, a rocha vai sendo erodida e progressivamente vai formando bolas e
posteriormente areia (arenização). A alteração da areia deve-se essencialmente à
presença de água (H2O).
Figura 8 - Sienito nefelínico alterado
A água em Monchique
Monchique é uma das zonas com maior precipitação do Algarve. A água é o mais
poderoso agente de alteração das rochas. Principalmente quando as águas se misturam
com o dióxido de carbono (CO2) atmosférico (chuvas ácidas), formando um ácido fraco,
o ácido carbónico, que com o tempo, à escala geológica, é muito eficaz na alteração das
rochas, conseguindo alterar uma rocha muito dura em areia.
(Nota: Areia desprovida de quartzo (não esquecer que o sienito não tem quartzo).
Água de nascente – são águas da chuva, desprovidas de minerais (água pura).
Água mineral – são águas mineralizadas. Contém grandes quantidades de minerais
dissolvidos. Nascem a uma temperatura superior a 20 ºC.
Na Fóia a água é menos mineralizada, é mais leve que a água que se bebe nas Caldas,
mais pesada.
Isto deve-se, essencialmente, ao tempo que a água que se encontra no interior da Terra
antes de “nascer”.
Toda a água que nasce naturalmente, teve que ser recarregada, pelas águas da
chuva/precipitação.
No maciço as principais zonas de recarga, são as zonas mais elevadas (Fóia e Picota).
Se temos uma nascente próximo da Fóia, significa que a água que precipitou na Fóia se
infiltrou e veio nascer perto da zona de infiltração.
Então, o tempo que percorreu nas fracturas, no interior da Terra foi curto, logo teve
tempo de contactar com as rochas e retirar-lhe alguns minerais e mineralizar-se. O
tempo que percorreu dentro das fracturas foi curto, mas teve tempo de retirar alguns
minerais e mineralizar-se. (É o que é mais se aproxima da composição original da água
da chuva). Por isso, é uma água mais leve, menos mineralizada com pH mais próximo
do 7, ou mais ácida.
A água que nasce nas Caldas é diferente, alguma dela infiltrou-se na Fóia e depois
percorreu as fracturas no interior da Terra, até chegar ao destino.
Curiosidades:
Alguns cientistas do ramo da hidrogeologia tentaram calcular o tempo que uma
molécula de água demorava a chegar às Caldas, desde que se infiltrava na Fóia.
Chegaram ao resultado de aproximadamente 3000 anos.
Porque é que a água é quente?
Alguns minerais, das rochas do maciço de Monchique, têm elementos radioactivos
naturais. Esses elementos radioactivos naturalmente desintegram-se noutros elementos
mais estáveis, ao faze-lo provocam calor/aquecem.
A origem da água quente nas Caldas de Monchique deve-se:
- às fracturas;
- ao gradiente geotérmico mais elevado ( que se deve ao percurso que a água faz em
profundidade, junto das rochas que estão mais quentes que as circundantes, devido à
desintegração dos elementos radioactivos).
Figura 9 - vestígios de “provetes”
Os “furos” que visualizamos na fotografia são
os vestígios de “provetes” que foram retirados
desta rocha. Estes “provetes” são analisados
com o objectivo de identificar o magnetismo
natural das rochas (estudos de
paleomagnetismo), que permitem calcular a
posição das rochas na superfície terrestre
(próximo do equador ou dos pólos), aquando
da sua formação.
Zona de contacto/fronteira entre o Sienito e as rochas onde este se intruíu.
Corneanas versus Sienito
As rochas que estão no contacto são aquelas que foram colocadas numa fornalha a 800
ºC.
O arrefecimento foi quase instantâneo (+/- 1 M.a.), originando uma rocha metamófica.
Rochas metamórficas resultam da transformação de uma rocha pré-existente, por acção
do calor (metamorfismo de contacto).
Metamorfismo de contacto porque o agente de metamorfismo responsável pela
alteração foi o calor produzido pelo arrefecimento das rochas ígneas do maciço de
Monchique.
As rochas resultantes deste tipo de alteração são as corneanas.
Neste caso os xistos e os grauvaques por acção do calor transformaram-se em
corneanas (rocha mais dura de cor negra).
Rocha Corneana
Figura 10 – Imagens de rocha corneana.
Figura 11 – Desenho do Dr. Paulo Fernandes. Metamorfismo de contacto.
Imaginemos a superfície do Algarve à 72 M.a. (A).
A escala vertical é de 5/7 km (B).
Foi nesta zona (C) que o magma proveniente de zonas de maior profundidade se intruíu
(sem forma defenida). Há 72 M.a. esta zona assemelhava-se a uma “batata” grande de
magma, rocha em fusão, que começou a arrefecer a aproximadamente 800/900 ºC.
Intruíu em rochas sedimentares que já existiam (as rochas mais antigas da serra) os
xistos e grauvaques (D), que se encontravam deformadas (dobradas) e muito mais fria,
mesmo a 7/8 km de profundidade o máximo de temperatura a que as encontraríamos
seria de 100/120/150ºC.
É obvio que há um contraste térmico muito grande entre as duas, o calor vai começar a
irradiar e no contacto vai alterar as rochas sedimentares, que já existiam, ou seja, muito
próximo do contacto vai alterá-las, modificando-as completamente.
Ao caminharmos para Sul, afastamo-nos do contacto e as rochas vão-se modificando,
deixam de ser escuras/negras e passam a ser mais claras apresentando camadas ou
estratos* que nos indicam o que eram antes de serem modificadas pelo calor.
Rochas que apresentam estratos ou camadas são rochas sedimentares.
Xistos e Grauvaques
150 m abaixo desta formação deixamos de estar próximo da fronteira do maciço de
Monchique com as rochas encaixantes (as mais antigas) e passamos a encontrar rochas
sedimentares que são mais brandas, já não são tão duras. Isto quer dizer que não foram
tão afectadas pelo calor da intrusão, houve dissipação de calor.
Em Monchique:
Rochas sedimentares Xistos e Grauvaques (as rochas mais antigas)
Rocha metamórfica Corneana (rochas mais recentes, mais ou menos com a mesma
Rocha magmática Sienito idade)
Rocha mosqueada
Inicialmente tínhamos xistos e grauvaques, que foram alterados pelo calor, são agora
rochas metamórficas de contacto, mas tem uma característica das corneanas, que vimos
inicialmente, negras e homogéneas que estão salpicadas com minerais de cor branca.
Encontram-se, por exemplo, na Frecha da Mizarela (Vale de Cambra/Arouca).
2ª Parte do Percurso
Precurso Nave Aljezur
Era Paleozóica
Período Carbonífero (300/320 M.a.)
A partir do Devónico Superior e do Carbonífero as plantas colonizam os continentes,
anteriormente a Vida estava, praticamente, restrita ao meio aquático. Estas vão
regularizar o clima, devido à produção de oxigénio e ao aprisionamento de dióxido de
carbono durante a fotossíntese.
Vai haver um sequestro de CO2 ,isto é, as árvores retiram grandes quantidades deste gás,
que vai ficar retido nas plantas (na madeira), reduzindo o efeito de estufa global,
fazendo com que o clima arrefecesse.
Curiosidade:
Todo o carvão que “alimentou” a revolução industrial era do carbonífero.
Entramos no período glaciar – glaciações.
Por outro lado a grande quantidade de O2 que as plantas lançaram para a atmosfera
permitiu que os organismos respirassem.
Este foi um passo muito importante na evolução do planeta, como agora o conhecemos.
Nesta altura para além destes acontecimentos da paleologia, em simultâneo, na tectónica
de placas também estava a acontecer algo muito importante.
Se recuarmos no tempo:
Temos o globo terrestre e nele encontramos duas grandes massas continentais.
Figura12 - Laurasia e Gonwana (http://www.google.pt/imgres)
Uma a norte do Equador, ou próximo do Equador – a Euro-América ou Laurasia
(Noroeste Europeu, Norte da América e a Península Escandinava); outra a Sul do
Equador, sobre o pólo Sul, que era o continente Gondwana (África, Austrália, América
do Sul e a Índia).
O que viria a dar origem a Portugal eram pequenas massas continentais (micro
continentes) no rebordo Norte do Continente Gondwana.
Em termos paleogeográficos, Portugal estava muito próximo do Equador.
Com a aproximação destes super-continentes o oceano que os envolvia, o REIC
(Oceano Reno-hercinico), vai desaparecer devido à colisão das duas massas
continentais, todos os microcontinentes e toda a sedimentação da olataforma vai ser
comprimida. No local da compressão, no final da Era Paleozóica, no Pérmico, forma-se
uma única massa continental, a Pangeia, “suturada” mais ou menos a meio, por uma
grande cadeia de montanhas (a Hercínica).
No Paleozóico:
- altura em que surgem mais fósseis nas rochas;
- está dividido em sistemas, desde o mais antigo (o Câmbrico) até ao mais recente (o
Pérmico):
- Pérmico
- Carbonífero (xistos e grauvaques)
- Devónico
- Silúrico
- Ordovicíco
- Câmbrico.
Nas primeiras fases de colisão continental, destas duas grandes massas continentais,
iniciou-se a formação das primeiras cadeias montanhosas, processo que terá durado 30 a
40 M.a..
Aquando do crescimento da cadeia montanhosa Hercínica, esta enquanto crescia estava
simultaneamente a ser erodida. Os sedimentos resultantes desta erosão estavam a ser
arrastados pelos rios, para o oceano, onde depois se depositavam, na plataforma
continental. Após esta deposição os sedimentos eram arrastados para o talude.
Figura13 – Relevo do fundo oceânico.
Ora como as montanhas estavam a crescer e em simultâneo a serem erodidas, muito
rapidamente havia uma quantidade de sedimentos disponíveis. Estes permitiam uma
alimentação constante de sedimentos em excesso, o que os tornava instáveis, porque se
acumulavam, enchendo rapidamente a plataforma, saturando a plataforma de
sedimentos.
Depois, através das correntes de maré ou correntes litorais, eram transportados para o
rebordo da plataforma, muito próximo do talude. Em caso de perturbação, todos os
sedimentos, misturados com a água, podem escorregar pelo talude abaixo, avalanches
submarinas (serpentes gordas de areia). Estas avalanches transportam areias para a
plataforma e que depois são distribuídas, pelas correntes, para as planícies abissais (os
fundos oceânicos – a mais de 200 m de profundidade).
As rochas que observamos nesta paragem são xistos e grauvaques que se acumularam
numa coluna de água superior a 2 km.
(Supondo que se estivéssemos neste mesmo local à +/- 300, 320 M.a., então sobre nós
teríamos uma coluna de água 2 km acima das nossas cabeças).
Em termos de sedimentação, na altura, estas avalanches de areia misturadas com água
(serpentes gordas de areia), vão formar os grauvaques.
Grauvaques
São as bancadas
mais grossas
Cada bancada
corresponde a uma
avalanche de
sedimentos
submarinos
Em termos
geolóicos é um
processo
instantâneo
Pode durar horas ou
minutos
Figura 14 - Bancadas de xistos e grauvaques.
XA
Entre as camadas de grauvaques existem os xistos argilosos.
Estes resultam das argilas, sedimentos mais finos que se encontravam em
suspensão no oceano, e que lentamente se depositavam no fundo dos
oceanos.
Formando uma sucessão de xistos argilosos (XA) e de grauvaques (G),
representado no esquema 1, que na Serra Algarvia e Baixo Alentejo, tem
mais de 7 km de espessura.
Quanto mais espessa for a camada de xisto argiloso, mais tempo demorou a
sua acumulação, isto é, houve maior distância temporal entre avalanches.
G
XA
G
XA
G
XA
G Esquema 1
Porque é que estas rochas não se encontram actualmente no fundo do mar?
Porque é que são visíveis?
A resposta está, uma vez mais no choque de titãs, na aproximação dos dois super-
continentes (Laurasia e Gondwana).
Com o passar do tempo, os sedimentos que se acumularam neste oceano, à medida que
os continentes se aproximam, estes vão ser deformados, enrugados (como duas folhas
de papel que aproximamos uma da outra) e vão formar topografia (relevo).
Figura 15 - Exemplo de xistos e grauvaques dobrados
Intrusão do filão de sienito
Estamos muito próximos do Maciço de Monchique, se por vezes existe uma fraqueza
nas rochas, o magma do Maciço pode acompanhar essa fraqueza e intruir nas rochas.
Quando isto acontece conseguimos determinar a idade das rochas.
Figura 16 - Filão de sienito alterado.
Seguindo, com o olhar, as bancadas de grauvaques observamos que estas se encontram
dobradas (inclinam para o nosso lado esquerdo) e depois são interrompidas por um filão
de sienito, muito alterado, que intruíu entre os xistos e os grauvaques.
Figura 17 - Filão de sienito alterado.
As rochas sedimentares acumulam-se numa superfície horizontal que tem continuidade
lateral, esta continuidade só é interrompida quando o ambiente sedimentar muda.
Princípio de sobreposição dos estratos
Esquema 2 – Desenho representativo do princípio de sobreposição dos estratos
São as forças tectónicas que actuam para tirarem as rochas da horizontalidade.
Figura 18 - Dobra de xistos e grauvaques.
Ainda observamos que as rochas estão dobradas, foram retiradas da sua horizontalidade
por movimentos tectónicos, estão intruídas, isto é houve uma intrusão que as cortou. A
intrusão é mais recente do que as rochas encaixantes.
Mas neste caso, como a intrusão corta a dobra, a intrusão só aconteceu posteriormente à
deformação (datação relativa).
Camada mais recente
Camada mais antiga
Figura 19. História geológica da instalação do maciço de Monchique. Adaptado de Penetra et al. (2009) e
Lopes (2005)
Com a formação do Pangea formou-se a cadeia montanhosa Hercínica (deformação de Xistos argilosos e Grauvaques).
No Triásico, o Pangea começa a fragmentar-se devido a forças distensivas e há erosão e deposição de sedimentos da cadeia montanhosa Hercínica. Ocorre a formação de falhas ao longo da litosfera devido aos movimentos distensivos.
No Cretácico Superior, há cerca de 72 M.a., ocorre a instalação, na crosta superior, de corpos intrusivos de composição básica, ao longo de falhas pré-existente.
Ao longo da Era Mesozóica ocorre uma nova sequência sedimentar. No Cretácico Superior dá-se uma inversão do domínio tectónico que passa a ser compressivo.
Através de diversos pulsos magmáticos mantélicos ocorre a instalação de corpos sieníticos (Sienitos nefelínicos heterogéneos de bordo).
Através de um único pulso magmático ocorre a intrusão do sienito central (Sienito nefelínico homogéneo nuclear).
Ainda durante o Cretácico Superior o maciço magmático de Monchique, agora instalado, começou a sofrer exumação.
Estado actual do maciço de Monchique.
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