La clasificación mineral se basa en la composición química y en la estructura interna, las cuales en conjunto representan la esencia de un mineral y determinan sus propiedades físicas. De acuerdo con la composición química, los minerales se dividen en clases según el anión o grupo aniónico dominante, por ejemplo, los óxidos, los haluros, los sulfuros y los silicatos, entre otros.
Los minerales poseen el mismo anión o grupo aniónico dominante en su composición, por eso tienen semejanzas familiares y características más clara y fuertemente marcadas que aquellas que comparten los minerales que poseen el mismo catión dominante. Ejemplo de ello son los carbonatos, ya que estos se parecen más entre sí que los minerales de cobre.
Los minerales relacionados por el dominio del mismo anión tienden a presentarse juntos en el mismo lugar o en yacimientos geológicos semejantes; por ejemplo, los sulfuros generalmente se presentan en asociaciones próximas a depósitos del tipo de vetas o reemplazamiento, mientras que los silicatos forman la mayor parte de las rocas de la corteza terrestre.
Es importante destacar que la química sola no es suficiente para caracterizar adecuadamente un mineral. Para una apreciación compleja de la naturaleza de los minerales y para la determinación de las estructuras internas se necesita el uso de los Rayos X. Los llamados principios cristaloquímicos fueron utilizados por W.L. Bragg y V. M. Goldschmidt para los minerales silicatados, a los cuales se les dividió parcialmente en subclases sobre la base de la composición química y principalmente en función de la estructura interna. Dentro de la clase de los silicatos, por lo tanto, existen silicatos a láminas y en cadenas que son subclases, basadas en la disposición estructural de los tetraedros de SiO2. Estos principios estructurales, en combinación con la composición química, proporcionan una clasificación lógica.
En base a este esquema se tiene la siguiente clasificación:
Los minerales relacionados por el dominio del mismo anión tienden a presentarse juntos en el mismo lugar o en yacimientos geológicos semejantes; por ejemplo, los sulfuros generalmente se presentan en asociaciones próximas a depósitos del tipo de vetas o reemplazamiento, mientras que los silicatos forman la mayor parte de las rocas de la corteza terrestre.
Es importante destacar que la química sola no es suficiente para caracterizar adecuadamente un mineral. Para una apreciación compleja de la naturaleza de los minerales y para la determinación de las estructuras internas se necesita el uso de los Rayos X. Los llamados principios cristaloquímicos fueron utilizados por W.L. Bragg y V. M. Goldschmidt para los minerales silicatados, a los cuales se les dividió parcialmente en subclases sobre la base de la composición química y principalmente en función de la estructura interna. Dentro de la clase de los silicatos, por lo tanto, existen silicatos a láminas y en cadenas que son subclases, basadas en la disposición estructural de los tetraedros de SiO2. Estos principios estructurales, en combinación con la composición química, proporcionan una clasificación lógica.
En base a este esquema se tiene la siguiente clasificación:
- Elementos nativos
- Sulfuros
- Sulfosales
- Óxidos e hidróxidos
- Haluros
- Carbonatos, nitratos y boratos
- Sulfatos y cromatos
- Volframatos y molibdatos
- Fosfatos, arseniatos y vanadatos
- Silicatos
Elementos Nativos
Son los que se encuentran en la naturaleza en estado puro, se dividen en metálicos y no metálicos, y están conectados por la clase de transición de los semimetales.
Son los que se encuentran en la naturaleza en estado puro, se dividen en metálicos y no metálicos, y están conectados por la clase de transición de los semimetales.
- Metálicos
- Metálicos
Son los más comunes y forman tres grupos:
- Grupo del oro: oro, plata, cobre y plomo.
- Grupo del oro: oro, plata, cobre y plomo.
Los elementos de este grupo pertenecen a la misma familia en la clasificación periódica de los elementos, por lo tanto, sus átomos tiene propiedades químicas semejantes y todos son lo suficiente inertes como para encontrarse en un estado elemental en la naturaleza.
Las propiedades similares de este grupo de minerales provienen de su estructura común, por eso son blandos, maleables, dúctiles y séctiles; además, todos son buenos conductores del calor y de la electricidad, tiene brillo metálico y fractura astillosa con puntos de fusión bajos. Estas propiedades son consecuencia de su enlace metálico, y todos pertenecen al sistema cúbico por lo que tienen densidades muy elevadas.
Las características que diferencian a los minerales de este grupo dependen de las propiedades de los átomos de los distintos elementos, de ahí proviene el amarillo del oro, el rojo del cobre y el blanco de la plata.
- Grupo del platino: platino, paladio, iridio y osmio.
- Grupo del platino: platino, paladio, iridio y osmio.
Este grupo de metales son más duros y tiene puntos de fusión más elevados que los metales del grupo del oro.
- Grupo del hierro: hierro y ferroníquel.
- Grupo del hierro: hierro y ferroníquel.
Los metales de este grupo son isométricos e incluyen el hierro puro (Fe), que se presenta raramente en la superficie de la Tierra, y dos especies de ferroníquel (kamancita y taenita), que son comunes en los meteoritos de hierro. Es posible que las aleaciones de Fe-Ni de este tipo constituyan una gran parte del núcleo de la Tierra; además, se han encontrado mercurio, tántalo, estaño y zinc.
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Plata
(SGM-CM) |
Cobre
(SGM-CM) |
Hierro
(SGM)Semimetales |
- Semimetales
Son los que se encuentran en estado nativo, aunque raramente cristalizan en un mismo sistema y forman estructuras de un mismo tipo. En este grupo se clasifica el arsénico, el antimonio y el bismuto. Los miembros de este grupo poseen propiedades físicas semejantes ya que son quebradizos, no maleables y conducen el calor y la electricidad menos que los metales nativos. Además, este tipo de enlace intermedio entre el metálico y el covalente es más fuerte y más direccional que el puramente metálico, dando lugar a una simetría menor.
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Arsénico
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Antimonio
(SGM-CM) |
Bismuto
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Fotografías tomadas de:
Arsénico: http://www.mineralogia.es/index.php?author=-&level=picture&id=31463
Bismuto: http://www.mineralogia.es/index.php?author=-&level=picture&id=39502
- No Metálicos
- No Metálicos
Este tipo de minerales son de gran valor en el comercio y la industria. En este grupo, por ejemplo, se encuentra el carbón en forma de grafito o diamante y el azufre.
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Carbón/ Diamante
Tomado de: http://abrazadosalaverdad.wordpress.com/2010/02/23/el-carbon-y-el-diamante-o-el-secreto-de-la-belleza/ |
Azufre
(SGM-SLP) |
Sulfuros
Los sulfuros son muy importantes ya que comprenden la mayoría de las menas minerales. En esta clase se incluyen los sulfoarseniuros, los arseniuros y los telururos, los cuales son similares a los sulfuros pero más raros.
La mayoría de estos minerales son reconocibles porque su brillo es metálico, son opacos, tienen colores distintivos y raya de colores característicos. Los no opacos, como el cinabrio, el rejalgar y el oropimente, poseen índices de refracción elevados y transmiten luz sólo en los bordes delgados.
Muchos de los sulfuros tienen enlaces iónicos y covalentes pero otros, que poseen la mayoría de propiedades de los metales, tienen parcialmente enlaces metálicos. Algunos ejemplos son los siguientes: calcocita, galena, acantita, esfalerita, cinabrio, pirrotita bornita, calcopirita, pirita, marcasita, arsenopirita, rejalgar, oropimente, estibinita, calcosina, covelina, cobaltita, molibdenita, etc.
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Calcopirita
(SGM-SLP) |
Estibinita
(SGM-SLP) |
Cinabrio
(SGM) |
Sulfosales
En este grupo de minerales el azufre toma el lugar del oxígeno en los ácidos oxigenados más comunes y más conocidos, como el ácido carbónico, ácido sulfúrico o el ácido fosfórico. Las sulfosales son importantes porque nos pueden indicar cierto número de minerales de azufre diferentes a los sulfuros.
Muchas especies de este grupo son raras, están íntimamente asociadas con otros minerales similares y con frecuencia están imperfectamente cristalizadas. Las sulfosales se presentan normalmente como minerales secundarios en filones hidrotermales asociados con los sulfuros más corrientes. En raras ocasiones son compuestos que contienen plata, cobre o plomo, pero sólo unos pocos son lo suficientemente abundantes para servir de menas de estos metales. Algunos ejemplos son: livingstonita, techmanita, zinkenita, miargirita, berthierita, plagionita, baumhaureita, hetermorfita, tennantita, jamesonita, semseyita, boulangerita, bournonita, pirargirita, samsonita, tetraedrita, lengenbachita, jordanita, estefanita, pilobasita, etc.
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Pirargitita
(SGM-CM) |
Livingstonita
(SGM-CM) |
Óxidos e Hidróxidos
En esta clase se encuentran aquellos compuestos naturales en los que el oxígeno aparece combinado con uno o más metales, cuyo aspecto y características son diversos. Los óxidos, por ejemplo, son un grupo de minerales relativamente duros, densos y refractarios; generalmente se presentan en forma accesoria en las rocas ígneas y metamórficas, y en forma de granos dendríticos resistentes en los sedimentos.
Los hidróxidos tienden a ser menos duros y de menor densidad, y aparecen principalmente como aleación secundaria o como productos de meteorización, como la limonita, a partir de los compuestos de hierro, la estibiconita de la antimonita, entre otros.
Dentro de la clase de óxidos hay algunos minerales que son de gran importancia económica, entre ellos los principales minerales de hierro (hematites y magnetita), el cromo (cromita), el manganeso (pirolusita, así como los hidróxidos manganita, romancita (psilomelana) y el estaño (casiterita). El tipo de enlace en las estructuras de óxidos es por lo general fuertemente iónico. El hielo es un óxido simple (H2O) que cristaliza en el sistema hexagonal entre 0º C y -80ºC y en el sistema cúbico a una temperatura más baja.
Como ejemplos de esta clase de minerales se pueden mencionar: cuprita, ilmelita, espinela, gahnita, magnetita, cromita, crisoberilo, casiterita, rutilo, pirolusita, diásporo, goethita, manganita, limonita, bauxita, brucita, cincita, gibbsita, psilomelano, etc.
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Rutilo
(SGM-CM) |
Pirolusita
(SGM-SLP) |
Cuprita con calcita, cobre, malaquita y azurita
(SGM-CM) |
Haluros
Este grupo de minerales está constituido por combinaciones químicas de metales con los halógenos como el flúor, cloro, bromo y yodo. Generalmente tienen poca dureza, un peso específico bajo y brillo vítreo; su color puede variar bastante, como en el caso de la fluorita y algunos pueden considerarse de gran importancia económica. Los haluros son los ejemplos más perfectos del mecanismo de enlace iónico puro. Todos los haluros cúbicos tienen puntos de fusión de moderado a elevado, y en ese estado son malos conductores del calor y de la electricidad. La conductividad eléctrica se efectúa por electrólisis, es decir, obedece al transporte de cargas por los iones y no por los electrones y a medida que aumenta la temperatura y son liberados los iones por el desorden térmico, aumenta rápidamente la conductividad eléctrica, llegando a ser excelente en el estado de fusión. Esta conductividad de los haluros fundidos se aprovecha en los procesos industriales.
Algunos ejemplos de esta clase son: halita, silvinita, carnalita, fluorita, criolita, atacamita.
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Halita
(SGM-SLP) |
Atacamita
(SGM-GRC) |
Fluorita
(SGM-SLP) |
Carbonatos, nitratos y boratos
Los carbonatos son aquellos minerales que están constituidos por la combinación química de un metal con el grupo aniónico carbonato, por lo que éstos son los más difundidos. Entre sus características se puede mencionar que poseen dureza media o baja, son generalmente blancos, pero también pueden presentar vivos colores, a veces son transparentes o translúcidos por lo que son fácilmente localizables en hermosas cristalizaciones. A diferencia de los minerales de otras clases, los carbonatos tienen la característica de disolverse con efervescencia en el ácido clorhídrico diluido, en frío y en caliente, por lo que son fácilmente identificables.
Los carbonatos anhidros importantes pertenecen a tres grupos isoestructurales:
- Grupo de la calcita: calcita, magnesita, siderita, rodocrosita, smithsonita.
- Grupo del aragonito: aragonito, witherita, estroncianita, cerucita.
- Grupo de la dolomita: dolomita, ankerita.
Además de los minerales de estos tres grupos sólo tienen importancia los carbonatos básicos de cobre: la azurita y la malaquita.
Los nitratos que se presentan escasamente en la naturaleza son fácilmente solubles en agua. El nitro sosa o nitrato de Chile es conocido por su importancia comercial. Entre los más importantes tenemos el nitro y la nitratina (nitrato de Chile).
Los boratos minerales se encuentran, en raras ocasiones, en yacimientos utilizados industrialmente. La mayoría presentan un peso específico bajo y brillo vítreo o graso; son en gran parte incoloros, blancos, grises, transparentes o translúcidos; los compuestos hidratados se vuelven fácilmente opacos y harinosos en contacto con el aire y frecuentemente se desmenuzan. Entre los más abundantes se encuentran la kernita, el bórax, la ulexita y la colemanita.
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Calcita variedad diente de perro (SGM-SLP)
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Colemanita
(SGM-SLP) |
Magnesita
(SGM-CM) |
Sulfatos y Cromatos
Los minerales de este grupo tienen una dureza inferior a 3.5, por ejemplo las especies minerales ricas en agua, cuya dureza baja hasta 2. Sus propiedades ópticas resaltan los valores más pequeños de los índices de doble refracción.
La formación de sulfatos tiene lugar en las condiciones de elevada concentración de oxígeno, es decir, en elevada presión parcial del oxígeno en el medio ambiente y a temperaturas relativamente bajas. En esta clase de minerales se observa una gran diversidad de compuestos, pero que son poco comunes entre ellos. La clase se puede dividir en:
Sulfatos anhidros y cromatos
- Grupo de la baritina: los sulfatos de bario, estroncio y plomo poseen cristales íntimamente relacionados por su hábito y constantes cristalográficas. Los miembros de este grupo son: baritina, celestina, anglesita.
- Anhidrita
- Crocoíta
Sulfatos básicos e hidratados:
- Yeso
- Antlerita
- Alunita
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Celestina
(SGM-SLP) |
Anhidrita Tomada de:
http://es.wikipedia.org/wiki/Anhidrita |
Yeso
(SGM) |
Volframatos (o tungstenatos) y molibdatos
Se trata de un pequeño grupo de minerales de mena que son coloridos e interesantes. El tungsteno (W) tiene un peso atómico mucho mayor (184) que el molibdeno (96), ambos pertenecen a la misma familia de la tabla periódica y, debido a la contracción lantánida, tienen el mismo radio iónico. Debido a esto, cada uno de ellos puede sustituir fácilmente al otro como catión coordinador. Pero en la naturaleza es raro encontrar volframios primarios casi por completo exentos de molibdeno y viceversa. En los minerales secundarios es más común la asociación mutua de los dos elementos en solución sólida.
Como ejemplos de este tipo de minerales tenemos: volframita, scheelita, powellita, wulfenita.
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Wulfenita
(SGM-C) |
Fosfatos, Arsenatos y Vanadatos
Esta clase comprende un gran número de minerales de vivos colores que son poco conocidos. Se caracterizan por la presencia, en el grupo aniónico, de fósforo (fosfatos), arsénico (arseniatos) y vanadio (vanadatos). Algunos tienen una gran importancia para la extracción de elementos químicos poco comunes. Como ejemplos se pueden mencionar los siguientes: litiofilita, trifilita, monacita, apatito, piromorfita, vanadinita, eritrita, ambligonita, lazurita, escorzalita, wavelita, turquesa, autunita, carnotita.
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Monacita
(SGM-CM) |
Carnotita
(SGM-CM) |
Silicatos
En la clasificación de los silicatos se encuentran alrededor de una tercera parte de los minerales conocidos. Son importantes porque muchos son preciosos como las gemas y otros se explotan industrialmente. Los silicatos son los materiales cerámicos más importantes y contribuyen de diversa manera en nuestra civilización y el nivel de vida, por ejemplo los ladrillos, las piedras, el cemento y el vidrio empleados en la construcción de los edificios que se derivan de gran parte de estos minerales. El conocimiento de los mismos puede ampliarse ya que sabemos que la Luna y todos los planetas de nuestro sistema solar tienen cortezas rocosas de silicatos y óxidos muy parecidos a los de nuestro planeta Tierra.
Algunos son elementos de las rocas sumamente comunes, como es el caso de las rocas ígneas, las que constituyen más del 90% de la corteza terrestre. Por lo general todos los silicatos poseen una elevada dureza (6-8) y son poco alterables, están formados esencialmente por grupos tetraédricos (SiO4), por un silicio y cuatro oxígenos dispuestos como los vértices de un tetraedro.
En la estructura de un silicato estos tetraedros pueden aislarse entre sí (neosilicatos), o bien reunirse en grupos de dos (sorosilicatos); también pueden unirse formando anillos (ciclosilicatos) y cadenas muy prolongadas (inosilicatos); o disponerse en superficies planas (filosilicatos), e incluso en construcciones espaciales formando un armazón tridimensional (tectonosilicatos).
Una característica, que resulta menos detectable en las demás clases, es que constituyen familias isomorfas, es decir, que su composición química varía gradualmente de un mineral a otro, de modo que el primero y el último son totalmente diferentes entre sí. En el caso del olivino, por ejemplo, entre el término rico en magnesio (forsterita) y el rico en hierro(fatalita) existe toda la gama de minerales de composición intermedia.
- Nesosilicatos
Los silicatos con grupos tetraédricos SiO4 independientes se llaman nesosilicatos (del griego nesos, que significa isla) u ortosilicatos (del griego orthos que significa normal). Los minerales de este grupo tiene valores relativamente altos de peso específico y dureza, su hábito cristalino es comúnmente equidimensional y no existen direcciones pronunciadas de exfoliación. La forsterita y la fayalita son minerales muy comunes de las rocas ígneas de alta temperatura.
Entre los nesosilicatos tenemos:
- Grupo de la fenaquita: fenaquita, willemita.
- Grupo del olivino: forsterita, fayalita.
- Grupo de los granates: piropo, almandino, espersartina.
- Grupo del circón: circón.
- Grupo Al2SiO5: andalucita, silimanita, cianita, topacio, estaurolita.
- Grupo de la humita: condrodita, datolita, esfena, cloritoide.
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Granate
(SGM-SLP) |
- Sorosilicatos
Los silicatos con grupos tetraédricos SiO4 conectados, y que dan lugar a grupos Si2O7, se clasifican como sorosilicatos (del griego soros, que significa montón) o disilicatos (en referencia a los dobles agrupaciones tetraédricos). Se conocen alrededor de 70 minerales pero en su mayor parte son raros. Entre los más importantes se tienen: hemimorfita, lawsonita. El grupo de la epidota: clinozoisita, epidota, alanita, idocrasa (vesubianita). Los minerales de este último grupo son isoestructurales y forman cristales monoclínicos.
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- Ciclosilicatos
- Ciclosilicatos
Si se concentran más de dos tetraedros se forman estructuras cerradas en forma de anillo y los anillos cuádruples poseen la composición Si4O12. Este grupo de silicatos anulares reciben también el nombre de ciclosilicatos (del griego kyclos, que significa círculo). Como ejemplo de estos minerales tenemos: axinita, berilo, cordierita, turmalina.
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Turmalina
(SGM-GRN-Chih.) |
Berilo
(SGM-CM) |
- Inosilicatos
Los tetraedros también pueden unirse formando cadenas simples infinitas, llamados inisilicatos (del griego inos, que significa hilo). Además, estas cadenas sencillas pueden unirse después lateralmente, compartiendo más oxígenos de algunos de los tetraedros para firmar bandas o cadenas dobles.
En los inosilicatos existen dos importantes grupos de minerales, los piroxenos (de única cadena) y los anfíboles (doble cadena). Entre estos dos grupos existe similitud en la cristalografía y en las propiedades físicas y químicas. Pero la mayor parte de los piroxenos y anfíboles son monoclínicos, por lo que ambos grupos tienen miembros ortorrómbicos. El color, brillo y dureza de las especias análogas son parecidos, el peso específico y el índice de refracción son más bajos en los anfíboles que en los piroxenos. Además, los cristales tienen, a menudo diferentes hábitos. El piroxeno se presenta en prismas gruesos, mientras que los anfíboles tienden a tener cristales alargados, a veces aciculares. También sus exfoliaciones son distintas.
Familia de los piroxenos
- Serie enstatia-ortoferrosita: enstantia, hiperstena, pigeonita.
- Serie diópsido-hedenbergita: diópsido, hedenbergita, augita.
- Grupo del piroxeno sódico: jadeíta, egirina, espodumena.
- Grupo de los piroxinoides: wallastonita, rodonita, pectolita.
Familia de los anfíboles
- Antofilita
- Serie de la commingtonita: commingtonita, grunereita.
- Serie de la tremolita: tremolita, actinolita, horblenda.
- Grupo de los anfíboles sódicos: glaucofano, riebeckita.
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- Filosilicatos
- Filosilicatos
Cuando tres de los oxígenos de un tetraedro se comparten con tetraedros contiguos se forman láminas planas infinitamente extensas de composición unitaria Si2O5, a este tipo se le denominan filosilicatos (del griego phyllon, que significa hoja).
Todos los miembros de este grupo tienen hábito hojoso o escamoso y una dirección de exfoliación dominante; son generalmente blandos, de peso específico relativamente bajo y las láminas de exfoliación pueden ser flexibles e incluso elásticas.
- Grupo de las serpentinas: antigorita, crisotilo.
- Grupo de minerales arcillosos: calinita, talco, pirofirita.
- Grupo de las micas: moscovita, flogopita, biotita, lepidolita, margarita.
- Grupo de la clorita: clorita.
- Apofilita, prehnita, crisocola.
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Biotita
(SGM-CM) |
Flogopita
(SGM-SLP) |
- Tecnosilicatos
- Tecnosilicatos
Cuando los cuatro oxígenos de un tetraedro SiO4 son compartidos por tetraedros contiguos se obtiene una red tridimensional de composición unitaria SiO2, a estos se les denomina tectonosilicatos (del griego tecton, que significa constructor). Casi el 64% de la corteza terrestre está constituida por estos minerales formados alrededor de un armazón tridimensional de tetraedros SiO4.
Entre los principales grupos se tienen:
Entre los principales grupos se tienen:
- Grupo SiO2: cuarzo, tridimita, cristobalita, ópalo.
- Grupo de los feldespatos
- Serie de los feldespatos potásicos: microclina, ortosa, sanidina.
- Feldespatos plagioclasas: albita, anortita.
- Grupo de los feldespatoides: leucita, nefelina, sodalita, lazurita, petalita.
- Serie de las escapolitas: marialita, meionita, analcima.
- Grupo de las zeolitas: natrolita, chabazita, heulandita, estilbita.
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Danburita
(SGM-CM) |
Cuarzo Ahumado
(SGM-SLP) |
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