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该地层分区相当于构造区划的龙木错—双湖构造带，主体位于北羌塘地层分区与羌南地层区之间，区内广泛出露寒武纪—二叠纪蛇绿岩、蛇绿混杂岩、俯冲增生杂岩，自西而东包括桃形湖混杂岩带、果干加年山混杂岩带和双湖混杂岩带。局部地区具有较完整的蛇绿岩层序出露，带内分布奥陶纪—二叠纪各时代的岩块。上覆为晚三叠世—早白垩世残留海沉积，上白垩统—新近系为陆相磨拉石及火山岩建造，零星分布。
本带主要沿冈玛日—戈木日—角木日—玛依岗日一带分布，蛇绿混杂岩主要由果干加年山早古生代蛇绿岩、晚古生代蛇绿岩、含蓝闪石—榴辉岩中高压变质岩系以及大量的变质玄武岩、辉长—辉绿岩墙群和古生代角砾状或珊瑚礁灰岩、大理岩等构造岩块所组成（1∶25万玛依岗日幅、丁固幅资料）。
果干加年山是一套变质的蛇绿岩，由堆晶结构的辉长岩和枕状玄武岩等组成，地球化学特征分析，蛇绿岩形成于大洋中脊环境。果干加年山早古生代蛇绿岩蛇绿岩堆晶辉长岩SHRIMP年龄为461Ma、438Ma、431Ma。超镁铁岩还测出锆石U—Pb年龄值312.5Ma，Sm—Nd年龄值308Ma。枕状玄武岩、辉绿岩与辉长岩墙群的锆石U—Pb年龄值311.8Ma，Sm—Nd年龄值314Ma。可见果干加年山蛇绿混杂岩带可能是一个形成时代跨越早、晚古生代的构造岩片（李才等，2008；王立全等，2008；胡培远，2010），时代为（461±7）Ma、（431.7±6.9）Ma。
角木日蛇绿岩层序比较完整，主要岩石类型有辉石橄榄岩、橄榄辉石岩、辉长辉绿岩、橄榄辉长辉绿岩、块状玄武岩、枕状玄武岩和放射虫硅质岩。硅质岩中产放射虫化石和凝灰质角砾岩中产有类化石，时代为中二叠世。
本带中段冈玛日—桃形错—果干加年山—角木日—双湖以东的才多茶卡是一条高压变质带，断续出现蓝片岩和榴辉岩露头，长约400km。其中的石炭系、二叠系具有混杂带特征，被认为是弧前增生杂岩楔的残余。蓝片岩是由蓝闪石、铁蓝闪石、青铝闪石、多硅白云母、阳起石、黝帘石、绿帘石、方解石、榍石、金红石等矿物组成，变质温压条件约为400℃和7×108Pa，属于高压变质作用。这是一条高压变质带，推测它可能向东与滇西的澜沧江高压变质带相连（邓希光等，2000）。通过对蓝片岩常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征的综合研究，认为其原岩属于洋岛型碱性玄武岩（邓希光等，2002）。40Ar/39Ar法测得变质年龄为早二叠世（275～287Ma）（邓希光等，2001）。蓝闪石40Ar—39Ar的年龄为两组，分别为275～282Ma和220～222.5Ma。
1∶25万玛依岗日幅区域地质调查首次在龙木错—双湖带中段的戈木日一带发现榴辉岩透镜体。羌塘榴辉岩呈透镜状产出于龙木错—双湖板块缝合带南侧戈木错南东约20km的石榴子石白云母片岩和白云母蓝闪石片岩构成的高压变质带中。与榴辉岩一起产出的蓝闪石40Ar—39Ar年龄是220Ma、多硅白云母40Ar—39Ar年龄为221.9Ma（李才等，2006b）。榴辉岩的主要变质矿物组合为石榴子石、绿辉石、金红石、角闪石、多硅白云母等。形成温度不超过500℃，压力在1.56～2.35GPa之间，属于低温型榴辉岩（C型）。
桃形湖蛇绿岩的岩石野外产状与果干加年山地区类似，多呈块状产出，并且层状结构明显；主要岩石类型为蛇纹岩、堆晶辉长岩、斜长花岗岩以及玄武岩，其中以堆晶辉长岩和斜长花岗岩为主。桃形湖蛇绿岩的年代主要为早古生代，其中堆晶辉长岩的年龄为460Ma、467Ma，斜长花岗岩的年龄为440Ma、356Ma、495Ma。除此之外，桃形湖地区还发现了少量石炭纪的堆晶辉石岩（胡培远，2010，西藏专项讨论会未刊材料）。
该带主要分布于角木茶卡、江爱达日那、桑琼—嘎措、恰格勒拉—才多茶卡一带，该带蛇绿混杂岩主要由晚古生代蛇绿岩、含蓝片石的高压变质岩系以及大量的变质玄武岩、辉长—辉绿岩墙/群和古生代礁灰岩、大理岩等构造岩块所组成。依据构造变形—岩石组合特征，可以进一步解体出蓝闪绿片岩相和绿片相变质岩（1∶25万江爱达日那幅、吐错幅，2005）。
晚古生代蛇绿岩出露于双湖地区江登窝玛、才多茶卡、霍木西萨、鄂柔—嘎错一带，蛇绿岩呈大小不等的岩块分布于高绿片岩相变岩系中，岩石类型为二辉橄榄岩、辉石岩、玄武岩、辉长岩以及上覆硅质岩等，局部产出蓝闪石高压变质矿物。李才等（2004）获得纳若变枕状玄武岩Nd—Sm年龄为（252.0±4.6）Ma、阿木岗北坡玄武岩251.3Ma、恰格勒拉山口北侧阿鄂日玄武岩272Ma。硅质岩中的放射虫属晚二叠世长兴阶。蓝片岩的变质时代为晚三叠世。
龙木错—双湖蛇绿混杂带近年来新发现早古生代地层，但仅作为构造岩片，分布局限。1∶25万填图新建的前奥陶纪地层，包括阿木岗岩组（AnOa）、齐陇乌如岩组（AnOq）和嘎措岩组（AnOg），还需要年代学证据。这套前奥陶纪地层分布在龙木错—双湖构造带中东段双湖、江爱达日那和玛尔果查卡一带。
阿木岗岩组（AnOa）。岩石类型以石英片岩、石英岩为特征夹斜长角闪岩、角闪片岩、片麻岩和石榴黑云片岩等为主，与齐陇乌如岩组呈断层构造接触，或被侏罗纪地层不整合覆盖。
齐陇乌如岩组（AnOq）。为黑云（二云）石英片岩、灰色黑云斜长片岩夹黑云斜长变粒岩、灰色黑云二长变粒岩，部分地段见有绢云石英片岩。本项目在齐陇乌如沟的齐陇乌如岩组获得变玄武岩的锆石SHRIMPU—Pb年龄为463Ma和439Ma，属中奥陶世—早志留世，该年龄与果干加年山堆晶辉长岩的年龄一致。
嘎措岩组（AnOg）。为变质含砾中粗粒石英砂岩、变质细中粒石英砂岩夹绢云石英千枚岩、石英二云母千枚岩、千枚状绢云母石英片岩、绢云母千枚岩等。在局部尚见夹有少量钙质千枚岩。嘎措岩组与二叠系复理石岩片（Pfw）、蛇绿混杂岩片（Por）均为构造接触。
奥陶系（O）。局限分布在塔石山一带。下古拉组（O1x）和中、上奥陶统塔石山组（O2—3t），是依据所含鹦鹉螺类Sinoceras chinense，S.densum，Michelinoceras elongatum，M.huangnigangense等确认的中上统塔石山组、下古拉组几乎不含化石，依据岩性、岩相特征及与上部含鹦鹉螺化石层的相对关系确定的下奥陶统下古拉组。下古拉组（O1x）为一套杂色中薄层状变质细碎屑岩夹结晶灰岩。塔石山组（O2—3t）下部以中厚层状结晶灰岩、砂屑结晶灰岩为主，上部为中厚层状结晶灰岩、厚层大理岩化灰岩为主夹青灰色砂屑结晶灰岩。
志留系局限分布在塔石山一带。三岔沟组（Ss）为中浅变质的细碎屑岩夹砂屑结晶灰岩薄层或透镜体组合。产笔石化石Glyplograptus？lunshanensis（？昆仑雕笔石），等。底部与奥陶系、顶部与泥盆系整合接触。
泥盆系长蛇山组（Dch）仅出露在塔石山主峰及其南坡一带。岩性以大理岩化灰岩、砂屑结晶灰岩为主夹角砾状结晶灰岩及变质钙质粉砂岩。产丰富的竹节石及腕足类。底部与下伏志留系三岔沟组连续沉积，未见顶。平沙沟组（D1p）、瓦垄山组（C1—2w）、长蛇湖组（P1ch）等地层在龙木错—双湖蛇绿混杂带中作为构造岩片，岩性与北羌塘地层分区相似。
区内未见早—中三叠世地层，下—中三叠统及上三叠统望湖岭组（T3w）主要出露在西部果干加年山和角木目地区，主要为凝灰质碎屑岩、凝灰质灰岩、流纹岩，夹砂岩、灰岩、角砾状灰岩，底部为复成分砾岩，与下伏果干加年山蛇绿混杂岩呈角度不整合接触，厚1131m。李才等（2006）获得流纹岩锆石SHRIMP锆石U—Pb年龄为214Ma。在东部唐古拉山西侧的土门格拉附近，上三叠统土门格拉群（T3T）主要由浅灰绿色长石石英砂岩夹粉砂岩、页岩、泥岩及煤线等，产植物和孢粉化石。
新生界分布局限，第四系大面积分布。新生界包括康托组（N1k）、鱼鳞山组（Ny）、唢呐湖组（N2s）等，为陆内河湖相沉积和陆内火山岩。
