Characteristics of chlorite from the Baguamiao gold deposit in Shaanxi Province and its geological implication
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摘要:
为探讨陕西凤太矿集区八卦庙金矿床绿泥石的成岩成矿意义，运用电子探针分析了矿床中围岩、不同成矿阶段及煌斑岩脉中的绿泥石。结果显示，矿区内绿泥石的分布特征可以分为4类：分布在围岩中由黑云母蚀变而成（Ⅰ型）、叶片状或鳞片状、与石英硫化物共（伴）生的绿泥石脉（Ⅱ型）、蠕虫状包裹在石英颗粒中（Ⅲ型）及由钠长石蚀变具钠长石假晶的绿泥石（Ⅳ型）。前3种主要为蠕绿泥石（铁绿泥石），含少量密绿泥石，Ⅳ型分布在铁镁绿泥石和蠕绿泥石（铁绿泥石）的范围，均指示形成于偏还原环境。在其结构的离子置换中既有Fe对Mg的置换，也有Mg对Fe的置换，表明绿泥石的形成既与泥质碎屑岩围岩有关，也受到富铁、镁的成矿流体影响。由绿泥石地质温度计估算出4类绿泥石的形成温度为198~255℃，均属于中-低温热液蚀变范围。在金成矿过程中，随着温度不断下降热液流体性质由弱酸性→近中性→弱酸性演化。金矿化的有利形成环境为近中性。
Abstract:In order to discuss petrogenic and ore-forming significances of chlorite of the Baguamiao gold deposit in Shaanxi province, the chlorite minerals from wall rocks, lamprophyre and ores of different stages were chemically analyzed by means of electron-microprobe.Four types of the chlorite in the deposit were identified, namely chlorite derived from altered biotite in wall rocks(typeⅠ), chlorite in(with)quartz-sulfide veins(type Ⅱ), wormlike chlorite included in quartz(type Ⅲ)and chlorite in altered albite in lamprophyre(type Ⅳ).The former three types of chlorites are mainly Fe-rich prochlorite and minor pycnochlorite, indicating that they could be formed in a partial reducing environment.The phenomenon that Mg ions were mainly substituted with Fe ions in its lattice suggests that the formation of those chlorites is closely associated with the argillaceous wall rocks under several metamorphisms, and affected by mafic hydrothermal fluid.According to the chlorite geothermometer, these chlorites were formed in low-moderate temperature ranging from 198℃ to 255℃.It is believed that the hydrothermal fluid was gradually evolved from faintly acid to nearly neutral and finally to faintly acid with the continuous decrease of temperature in the mineralization process.Favorable formation environment of gold is close to neutral conditions.
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表 1 八卦庙金矿床样品采样位置及绿泥石的矿相学特征
Table 1. Sampling location and ineragraphic characteristics of chlorites from the Baguamiao gold deposit
样品号 取样位置 绿泥石分布类型 主要矿物组合 绿泥石镜下特征 金品位/(g·t-1) BGM-139 炭质条带状千枚岩化灰岩 Ⅰa 石英、铁白云石、绿泥石、黑云母、绢云母、磁黄铁矿 主要呈鳞片状交代黑云母，一级灰干涉色，沿黑云母解理、裂隙或边部交代，部分黑云母被交代较彻底 0.49 BGM-56 石英、铁白云石、绢云母、绿泥石 0.04 BGM-193 成矿Ⅲ阶段脉旁的灰黑色粉砂质千枚岩 石英、铁白云石、绢云母、磁黄铁矿、绿泥石 主要呈鳞片状与石英铁白云石共生，一级灰干涉色，围岩未发生褪色 0.02 BGM-17 斑点为细小的硫化物颗粒斑晶，绿泥石与石英、铁白云石、绢云母等定向排列 主要呈鳞片状与石英铁白云石共生，一级灰干涉色，围岩发生褪色 8.26 BGM-49 成矿Ⅰ阶段脉旁的炭质斑点状千枚岩，发育皱纹线理 Ⅰb 硫化物、石英、钠长石、黑云母和绿泥石组成矿物斑点的主要成分，斑点受构造影响发生变形 主要呈鳞片状交代黑云母，一级灰干涉色，沿边部交代，表现出一定的褪色性 2.49 YK-3 绿泥石化粉砂质千枚岩 磁黄铁矿、石英、铁白云石、绿泥石组成环带状斑点，斑点仅定向排列、无变形 0.08 YK-1 条带状泥灰岩 石英、铁白云石、绿泥石、黑云母、绢云母、磁黄铁矿、钛铁矿 主要呈鳞片状交代黑云母，一级灰干涉色，沿黑云母边部交代，呈面状分布 0.03 YK-5 成矿Ⅳ阶段脉旁的条带状千枚岩化灰岩 自形黄铁矿与绿泥石组成斑点，斑点仅定向，无变形 主要呈鳞片状交代黑云母，一级灰干涉色，黑云母被交代较彻底 0 YK-8 绿泥石化粉砂质千枚岩 硫化物、黑云母和绿泥石组成斑点，斑点仅定向，无变形 主要呈鳞片状交代黑云母，一级灰干涉色，沿边部交代，表现出一定的褪色性 0.05 BGM-230 成矿Ⅰ阶段脉旁的炭质千枚岩 Ⅱa 石英、铁白云石、白云母、磁黄铁矿、黄铁矿、绿泥石 主要呈叶片状与石英、白云母、少量铁白云石共生，一级灰干涉色 0.1 BGM189 成矿Ⅱ阶段脉体 绿泥石、白云母、磁黄铁矿、黄铁矿 主要呈叶片状与白云母、磁黄铁矿、黄铁矿共生，一级灰干涉色 20~40 BGM-116 成矿Ⅲ阶段脉旁的炭质千枚岩 Ⅱb 石英、铁白云石、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、绿泥石 呈细小鳞片状充填在石英裂隙中 0.53 BGM-138 成矿Ⅱ阶段脉体 绿泥石、石英、黑云母、磁黄铁矿、黄铁矿 主要呈叶片状与磁黄铁矿、黄铁矿共生，一级灰干涉色，交代黑云母 2.52 BGM-137 成矿Ⅱ阶段脉体 Ⅲ 绿泥石、石英 呈蠕虫状包裹在石英中 0 BGM-158 蚀变煌斑岩脉 Ⅳ 绿泥石、钠长石、石英、铁白云石、黄铁矿 主要呈鳞片状交代钠长石，保留钠长石晶型 低品位 
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表 2 八卦庙金矿床绿泥石电子探针分析结果
Table 2. Electron microprobe analyses of chlorites from the Baguamiao gold deposit
% 类型 样品号 测试号 Na2O MgO Al2O3 SiO2 K2O CaO P2O5 FeO TiO2 BaO NiO MnO Cr2O3 总和 Ⅰa BGM-139 1-1 0.007 14.973 23.189 25.34 0.001 0.083 0 22.379 0.068 0 0 0.048 0.041 86.129 BGM-139 1-2 0.005 15.003 23.223 24.88 0.001 0.087 0 22.399 0.069 0 0 0.052 0.036 85.755 BGM-56 1-3 0.044 14.11 22.576 24.428 0.006 0.07 0.006 24.951 0.153 0.002 0.013 0.153 0.106 86.618 BGM-56 1-4 0.038 13.98 23.123 25.118 0.005 0.009 0.006 25.032 0.15 0 0.008 0.162 0.106 87.737 BGM-193 1-2 0.017 11.454 22.059 25.031 0.085 0.022 0 30.742 0 0.081 0.095 0.038 89.624 BGM-193 1-3 0.018 10.874 21.819 24.951 0.087 0.028 0 31.052 0.01 0 0.081 0.105 0.038 89.063 BGM-193 1-4 0.015 11.657 22.102 26.121 0.091 0.017 0 29.655 0 0 0.067 0.087 0.033 89.845 BGM-17 1-1 0.045 9.444 20.458 25.436 0.019 0.145 0.014 31.686 0.009 0.01 0 0 0.115 87.381 BGM-17 1-2 0.044 8.984 20.548 25.256 0.016 0.165 0.014 32.036 0.01 0.01 0 0 0.115 87.198 BGM-17 1-3 0.039 9.614 20.438 25.686 0.016 0.205 0.009 31.726 0.011 0.01 0 0 0.108 87.862 Ⅰb BGM-49 1-1 0.03 14.616 22.181 25.297 0.004 0.04 0 24.617 0.115 0.027 0 0.199 0.083 87.209 BGM-49 1-2 0.02 13.956 21.271 26.017 0.004 0.06 0 25.267 0.119 0.027 0 0.108 0.083 86.932 YK-3 1-1 0.053 13.545 21.238 26.256 0.023 0.047 0.035 26.332 0 0 0 0 0.001 87.53 YK-3 1-2 0.051 13.465 20.998 26.276 0.025 0.058 0.032 25.842 0.01 0 0 0.002 0.001 86.76 YK-3 1-4 0.081 13.986 21.709 25.618 0.03 0.132 0.029 25.582 0.067 0 0 0.075 0.185 87.494 YK-3 1-5 0.087 14.016 21.559 26.158 0.02 0.092 0.027 24.972 0.075 0 0 0.068 0.188 87.262 YK-1 1-1 0.034 18.019 21.803 26.304 0.013 0.164 0.006 19.922 0.096 0 0.009 0 0.008 86.378 YK-1 1-2 0.034 17.779 22.073 27.154 0.016 0.204 0.004 19.182 0.126 0.02 0.009 0 0.009 86.61 YK-5 1-1 0.018 16.939 19.956 27.262 0 0.005 0.023 20.178 0.048 0.027 0.064 0.007 0.007 84.534 YK-5 1-2 0.019 16.879 20.556 28.042 0 0.008 0.023 19.648 0.038 0.034 0.045 0.007 0.009 85.308 YK-8 1-1 0.019 14.336 22.797 24.717 0.059 0.008 0.017 24.573 0.038 0 0.012 0.145 0.088 86.809 YK-8 1-2 0.015 13.506 22.777 24.967 0.054 0.008 0.015 23.813 0.042 0 0.009 0.155 0.088 85.449 Ⅱa BGM-230 2-2 0.013 15.672 23.571 26.058 0.009 0 0.005 23.986 0.039 0.056 0 0.017 0.025 89.451 BGM-230 2-3 0.015 16.252 22.921 26.368 0.011 0 0.006 24.026 0.042 0.048 0 0.019 0.026 89.734 BGM189 3-1 0.014 16.572 22.454 26.771 0.004 0.019 0.003 22.314 0.126 0 0.113 0.011 88.401 BGM189 3-2 0.014 16.552 22.594 26.291 0.003 0.016 0.002 22.214 0.156 0.005 0 0.113 0.013 87.973 BGM189 3-3 0.016 16.412 22.544 26.591 0.004 0.019 0.003 22.964 0.106 0 0 0.127 0.011 88.797 BGM189 3-4 0.012 17.092 22.214 26.791 0.004 0.018 0.003 22.424 0.136 0 0 0.103 0.015 88.812 Ⅱb BGM-116 2-1 0.004 7.777 21.082 24.891 0.001 0 0.023 32.336 0 0 0.026 0 0.084 86.224 BGM-116 2-2 0.004 7.827 20.792 25.251 0.002 0.06 0.019 32.426 0 0 0.022 0.01 0.084 86.497 BGM-138 2-1 0.045 15.503 22.889 24.896 0.039 0.05 0 23.233 0.087 0 0.004 0.092 0.061 86.899 BGM-138 2-2 0.038 15.343 22.979 24.716 0.045 0.07 0 22.883 0.067 0 0.002 0.102 0.063 86.308 BGM-138 2-3 0.051 14.993 22.649 24.916 0.039 0.05 0 23.543 0.097 0 0.004 0.088 0.069 86.499 BGM-138 2-4 0.045 15.533 22.739 25.136 0.041 0.06 0 22.923 0.087 0.005 0.004 0.097 0.064 86.734 Ⅲ BGM-138 3-1 0.012 14.47 22.27 25.575 0 0.018 0 23.923 0 0.02 0.022 0.13 0.071 86.511 BGM-138 3-2 0.014 15.01 22.36 25.395 0.007 0.018 0 24.573 0.008 0.02 0.18 0.12 0.071 87.776 BGM-138 3-3 0.012 14.34 22.25 25.825 0.005 0.015 0 23.963 0.002 0 0.021 0.13 0.073 86.636 BGM-137 1-1 0 14.719 23.472 24.238 0 0.031 0.003 25.5 0 0 0.026 0.095 0.079 88.163 BGM-137 1-2 0 14.639 24.032 24.258 0.003 0.031 0.002 25.71 0.01 0 0.026 0.089 0.079 88.879 BGM-137 1-3 0.01 14.849 23.322 24.478 0.004 0.034 0.003 26.19 0 0.005 0.026 0.105 0.08 89.106 Ⅳ BGM-158 2-1 0.03 12.466 19.179 27.255 0.006 0.177 0.003 28.213 0.123 0.011 0 0.129 0.12 87.712 BGM-158 2-2 0.031 12.386 18.939 27.275 0.006 0.169 0.002 29.023 0.133 0.013 0 0.149 0.121 88.247 BGM-158 2-3 0.03 13.396 19.029 26.895 0.007 0.187 0.003 27.883 0.151 0.016 0 0.119 0.12 87.836 BGM-158 3-1 0.01 14.912 20.514 26.292 0.003 0.047 0.023 26.652 0 0 0.008 0.146 0.068 88.675 BGM-158 3-2 0.01 15.102 20.604 26.112 0.003 0.057 0.023 27.002 0.008 0 0.006 0.139 0.068 89.134 BGM-158 3-3 0.01 14.582 20.494 26.542 0.003 0.049 0.018 26.692 0.002 0 0.007 0.181 0.07 88.65
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表 3 八卦庙金矿床中绿泥石的特征值(以14个O原子为基准计算)
Table 3. Estimation of structural formulae and characteristic values of chlorites from the Baguamiao gold deposit(based on 14 oxygen atoms)
类型 样品号 测试号 原子数 n(Fe)/n(Fe+Mg+Ca) n(Al)/n(Al+Mg+Fe) n(Mg)/n(Fe+Mg) n(Fe)/n(Fe+Mg) d001(0.1nm) T/℃ Na Mg Al Si K Ca P Fe Ti V Ni Mn Cr AlⅣ AlⅥ Ⅰa BGM-139 1-1 0.00 2.35 2.88 2.67 0.00 0.01 0.00 1.97 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 1.33 1.54 0.46 0.40 0.54 0.46 14.15 232.87 BGM-139 1-2 0.00 2.37 2.90 2.63 0.00 0.01 0.00 1.98 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 1.37 1.53 0.45 0.40 0.54 0.46 14.14 236.90 BGM-56 1-3 0.01 2.24 2.84 2.60 0.00 0.01 0.00 2.22 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.40 1.44 0.50 0.39 0.50 0.50 14.13 245.21 BGM-56 1-4 0.01 2.19 2.86 2.63 0.00 0.00 0.00 2.20 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.37 1.49 0.50 0.39 0.50 0.50 14.14 241.12 BGM-193 1-2 0.00 1.81 2.75 2.65 0.01 0.00 0.00 2.72 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 1.35 1.41 0.60 0.38 0.40 0.60 14.13 249.77 BGM-193 1-3 0.00 1.73 2.75 2.67 0.01 0.00 0.00 2.78 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 1.33 1.42 0.62 0.38 0.38 0.62 14.13 249.10 BGM-193 1-4 0.00 1.82 2.73 2.73 0.01 0.00 0.00 2.60 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 1.27 1.46 0.59 0.38 0.41 0.59 14.14 237.77 BGM-17 1-1 0.01 1.54 2.64 2.78 0.00 0.02 0.00 2.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 1.22 1.42 0.65 0.37 0.35 0.65 14.14 238.38 BGM-17 1-2 0.01 1.47 2.66 2.77 0.00 0.02 0.00 2.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 1.23 1.43 0.66 0.38 0.33 0.67 14.14 240.12 BGM-17 1-3 0.01 1.56 2.62 2.79 0.00 0.02 0.00 2.88 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 1.21 1.41 0.65 0.37 0.35 0.65 14.14 236.93 Ⅰb BGM-49 1-1 0.01 2.30 2.76 2.67 0.00 0.00 0.00 2.17 0.01 0.00 0.00 0.02 0.01 1.33 1.43 0.49 0.38 0.51 0.49 14.14 236.82 BGM-49 1-2 0.00 2.21 2.66 2.76 0.00 0.01 0.00 2.24 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.24 1.42 0.50 0.37 0.50 0.50 14.15 227.86 YK-3 1-1 0.01 2.13 2.65 2.77 0.00 0.01 0.00 2.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.23 1.42 0.52 0.37 0.48 0.52 14.15 227.68 YK-3 1-2 0.01 2.14 2.63 2.80 0.00 0.01 0.00 2.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.20 1.43 0.52 0.37 0.48 0.52 14.15 224.71 YK-3 1-4 0.02 2.20 2.70 2.71 0.00 0.01 0.00 2.26 0.01 0.00 0.00 0.01 0.02 1.29 1.41 0.50 0.38 0.49 0.51 14.14 234.26 YK-3 1-5 0.02 2.20 2.68 2.76 0.00 0.01 0.00 2.20 0.01 0.00 0.00 0.01 0.02 1.24 1.43 0.50 0.38 0.50 0.50 14.15 227.26 YK-1 1-1 0.01 2.78 2.66 2.73 0.00 0.02 0.00 1.73 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 1.27 1.39 0.38 0.37 0.62 0.38 14.16 221.19 YK-1 1-2 0.01 2.72 2.67 2.79 0.00 0.02 0.00 1.65 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 1.21 1.46 0.38 0.38 0.62 0.38 14.17 212.56 YK-5 1-1 0.00 2.68 2.49 2.89 0.00 0.00 0.00 1.79 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 1.11 1.38 0.40 0.36 0.60 0.40 14.18 203.87 YK-5 1-2 0.00 2.62 2.53 2.92 0.00 0.00 0.00 1.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.08 1.45 0.39 0.37 0.60 0.40 14.18 198.16 YK-8 1-1 0.00 2.27 2.85 2.62 0.01 0.00 0.00 2.18 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.38 1.47 0.49 0.39 0.51 0.49 14.14 242.46 YK-8 1-2 0.00 2.16 2.88 2.68 0.01 0.00 0.00 2.13 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.32 1.55 0.50 0.40 0.50 0.50 14.14 235.23 Ⅱa BGM-230 2-2 0.00 2.38 2.83 2.65 0.00 0.00 0.00 2.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.35 1.49 0.46 0.39 0.54 0.46 14.14 235.78 BGM-230 2-3 0.00 2.46 2.75 2.68 0.00 0.00 0.00 2.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.32 1.42 0.45 0.38 0.55 0.45 14.15 232.94 BGM189 3-1 0.00 2.53 2.71 2.74 0.00 0.00 0.00 1.91 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 1.26 1.44 0.43 0.38 0.57 0.43 14.16 223.63 BGM189 3-2 0.00 2.54 2.74 2.70 0.00 0.00 0.00 1.91 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 1.30 1.44 0.43 0.38 0.57 0.43 14.15 227.55 BGM189 3-3 0.00 2.50 2.71 2.72 0.00 0.00 0.00 1.96 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 1.28 1.43 0.44 0.38 0.56 0.44 14.15 227.04 BGM189 3-4 0.00 2.60 2.67 2.73 0.00 0.00 0.00 1.91 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 1.27 1.40 0.42 0.37 0.58 0.42 14.15 224.57 Ⅱb BGM-116 2-1 0.00 1.29 2.76 2.77 0.00 0.00 0.00 3.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 1.23 1.53 0.70 0.39 0.30 0.70 14.14 242.08 BGM-116 2-2 0.00 1.29 2.72 2.80 0.00 0.01 0.00 3.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 1.20 1.52 0.70 0.39 0.30 0.70 14.14 238.51 BGM-138 2-1 0.01 2.43 2.84 2.62 0.01 0.01 0.00 2.04 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.38 1.45 0.46 0.39 0.54 0.46 14.14 240.16 BGM-138 2-2 0.01 2.42 2.86 2.61 0.01 0.01 0.00 2.02 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.39 1.47 0.45 0.39 0.54 0.46 14.14 240.28 BGM-138 2-3 0.01 2.36 2.82 2.64 0.01 0.01 0.00 2.08 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.36 1.46 0.47 0.39 0.53 0.47 14.14 238.78 BGM-138 2-4 0.01 2.43 2.82 2.64 0.01 0.01 0.00 2.01 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.36 1.46 0.45 0.39 0.55 0.45 14.14 236.76 Ⅲ BGM-138 3-1 0.00 2.28 2.78 2.70 0.00 0.00 0.00 2.12 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.30 1.48 0.48 0.39 0.52 0.48 14.15 231.48 BGM-138 3-2 0.00 2.34 2.76 2.66 0.00 0.00 0.00 2.15 0.00 0.00 0.02 0.01 0.01 1.34 1.42 0.48 0.38 0.52 0.48 14.14 237.37 BGM-138 3-3 0.00 2.26 2.77 2.73 0.00 0.00 0.00 2.11 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.27 1.49 0.48 0.39 0.52 0.48 14.15 229.09 BGM-137 1-1 0.00 2.30 2.90 2.54 0.00 0.00 0.00 2.24 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.46 1.44 0.49 0.39 0.51 0.49 14.13 252.61 BGM-137 1-2 0.00 2.27 2.95 2.52 0.00 0.00 0.00 2.24 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.48 1.47 0.50 0.40 0.50 0.50 14.12 254.76 BGM-137 1-3 0.00 2.30 2.86 2.55 0.00 0.00 0.00 2.28 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.45 1.41 0.50 0.38 0.50 0.50 14.13 252.82 Ⅳ BGM-158 2-1 0.01 1.98 2.41 2.91 0.00 0.02 0.00 2.52 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.09 1.32 0.56 0.35 0.44 0.56 14.16 216.33 BGM-158 2-2 0.01 1.97 2.38 2.90 0.00 0.02 0.00 2.58 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.10 1.28 0.57 0.34 0.43 0.57 14.16 217.96 BGM-158 2-3 0.01 2.13 2.39 2.86 0.00 0.02 0.00 2.48 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 1.14 1.25 0.54 0.34 0.46 0.54 14.16 220.53 BGM-158 3-1 0.00 2.33 2.53 2.75 0.00 0.01 0.00 2.33 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.25 1.29 0.50 0.35 0.50 0.50 14.15 230.31 BGM-158 3-2 0.00 2.35 2.54 2.73 0.00 0.01 0.00 2.36 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 1.27 1.26 0.50 0.35 0.50 0.50 14.15 233.87 BGM-158 3-3 0.00 2.28 2.53 2.78 0.00 0.01 0.00 2.34 0.00 0.00 0.00 0.02 0.01 1.22 1.31 0.51 0.35 0.49 0.51 14.15 227.43
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