該地層分區相當於構造區劃的龍木錯—雙湖構造帶，主體位於北羌塘地層分區與羌南地層區之間，區內廣泛出露寒武紀—二疊紀蛇綠巖、蛇綠混雜巖、俯沖增生雜巖，自西而東包括桃形湖混雜巖帶、果幹加年山混雜巖帶和雙湖混雜巖帶。局部地區具有較完整的蛇綠巖層序出露，帶內分布奧陶紀—二疊紀各時代的巖塊。上覆為晚三疊世—早白堊世殘留海沈積，上白堊統—新近系為陸相磨拉石及火山巖建造，零星分布。
1.果幹加年山混雜巖帶
本帶主要沿岡瑪日—戈木日—角木日—瑪依崗日壹帶分布，蛇綠混雜巖主要由果幹加年山早古生代蛇綠巖、晚古生代蛇綠巖、含藍閃石—榴輝巖中高壓變質巖系以及大量的變質玄武巖、輝長—輝綠巖墻群和古生代角礫狀或珊瑚礁灰巖、大理巖等構造巖塊所組成（1∶25萬瑪依崗日幅、丁固幅資料）。
果幹加年山是壹套變質的蛇綠巖，由堆晶結構的輝長巖和枕狀玄武巖等組成，地球化學特征分析，蛇綠巖形成於大洋中脊環境。果幹加年山早古生代蛇綠巖蛇綠巖堆晶輝長巖SHRIMP年齡為461Ma、438Ma、431Ma。超鎂鐵巖還測出鋯石U—Pb年齡值312.5Ma，Sm—Nd年齡值308Ma。枕狀玄武巖、輝綠巖與輝長巖墻群的鋯石U—Pb年齡值311.8Ma，Sm—Nd年齡值314Ma。可見果幹加年山蛇綠混雜巖帶可能是壹個形成時代跨越早、晚古生代的構造巖片（李才等，2008；王立全等，2008；胡培遠，2010），時代為（461±7）Ma、（431.7±6.9）Ma。
角木日蛇綠巖層序比較完整，主要巖石類型有輝石橄欖巖、橄欖輝石巖、輝長輝綠巖、橄欖輝長輝綠巖、塊狀玄武巖、枕狀玄武巖和放射蟲矽質巖。矽質巖中產放射蟲化石和凝灰質角礫巖中產有類化石，時代為中二疊世。
本帶中段岡瑪日—桃形錯—果幹加年山—角木日—雙湖以東的才多茶卡是壹條高壓變質帶，斷續出現藍片巖和榴輝巖露頭，長約400km。其中的石炭系、二疊系具有混雜帶特征，被認為是弧前增生雜巖楔的殘余。藍片巖是由藍閃石、鐵藍閃石、青鋁閃石、多矽白雲母、陽起石、黝簾石、綠簾石、方解石、榍石、金紅石等礦物組成，變質溫壓條件約為400℃和7×108Pa，屬於高壓變質作用。這是壹條高壓變質帶，推測它可能向東與滇西的瀾滄江高壓變質帶相連（鄧希光等，2000）。通過對藍片巖常量元素、微量元素和稀土元素的地球化學特征的綜合研究，認為其原巖屬於洋島型堿性玄武巖（鄧希光等，2002）。40Ar/39Ar法測得變質年齡為早二疊世（275～287Ma）（鄧希光等，2001）。藍閃石40Ar—39Ar的年齡為兩組，分別為275～282Ma和220～222.5Ma。
1∶25萬瑪依崗日幅區域地質調查首次在龍木錯—雙湖帶中段的戈木日壹帶發現榴輝巖透鏡體。羌塘榴輝巖呈透鏡狀產出於龍木錯—雙湖板塊縫合帶南側戈木錯南東約20km的石榴子石白雲母片巖和白雲母藍閃石片巖構成的高壓變質帶中。與榴輝巖壹起產出的藍閃石40Ar—39Ar年齡是220Ma、多矽白雲母40Ar—39Ar年齡為221.9Ma（李才等，2006b）。榴輝巖的主要變質礦物組合為石榴子石、綠輝石、金紅石、角閃石、多矽白雲母等。形成溫度不超過500℃，壓力在1.56～2.35GPa之間，屬於低溫型榴輝巖（C型）。
2.桃形湖混雜巖帶
桃形湖蛇綠巖的巖石野外產狀與果幹加年山地區類似，多呈塊狀產出，並且層狀結構明顯；主要巖石類型為蛇紋巖、堆晶輝長巖、斜長花崗巖以及玄武巖，其中以堆晶輝長巖和斜長花崗巖為主。桃形湖蛇綠巖的年代主要為早古生代，其中堆晶輝長巖的年齡為460Ma、467Ma，斜長花崗巖的年齡為440Ma、356Ma、495Ma。除此之外，桃形湖地區還發現了少量石炭紀的堆晶輝石巖（胡培遠，2010，西藏專項討論會未刊材料）。
3.雙湖混雜巖帶
該帶主要分布於角木茶卡、江愛達日那、桑瓊—嘎措、恰格勒拉—才多茶卡壹帶，該帶蛇綠混雜巖主要由晚古生代蛇綠巖、含藍片石的高壓變質巖系以及大量的變質玄武巖、輝長—輝綠巖墻/群和古生代礁灰巖、大理巖等構造巖塊所組成。依據構造變形—巖石組合特征，可以進壹步解體出藍閃綠片巖相和綠片相變質巖（1∶25萬江愛達日那幅、吐錯幅，2005）。
晚古生代蛇綠巖出露於雙湖地區江登窩瑪、才多茶卡、霍木西薩、鄂柔—嘎錯壹帶，蛇綠巖呈大小不等的巖塊分布於高綠片巖相變巖系中，巖石類型為二輝橄欖巖、輝石巖、玄武巖、輝長巖以及上覆矽質巖等，局部產出藍閃石高壓變質礦物。李才等（2004）獲得納若變枕狀玄武巖Nd—Sm年齡為（252.0±4.6）Ma、阿木崗北坡玄武巖251.3Ma、恰格勒拉山口北側阿鄂日玄武巖272Ma。矽質巖中的放射蟲屬晚二疊世長興階。藍片巖的變質時代為晚三疊世。
4.古生代地層
龍木錯—雙湖蛇綠混雜帶近年來新發現早古生代地層，但僅作為構造巖片，分布局限。1∶25萬填圖新建的前奧陶紀地層，包括阿木崗巖組（AnOa）、齊隴烏如巖組（AnOq）和嘎措巖組（AnOg），還需要年代學證據。這套前奧陶紀地層分布在龍木錯—雙湖構造帶中東段雙湖、江愛達日那和瑪爾果查卡壹帶。
阿木崗巖組（AnOa）。巖石類型以石英片巖、石英巖為特征夾斜長角閃巖、角閃片巖、片麻巖和石榴黑雲片巖等為主，與齊隴烏如巖組呈斷層構造接觸，或被侏羅紀地層不整合覆蓋。
齊隴烏如巖組（AnOq）。為黑雲（二雲）石英片巖、灰色黑雲斜長片巖夾黑雲斜長變粒巖、灰色黑雲二長變粒巖，部分地段見有絹雲石英片巖。本項目在齊隴烏如溝的齊隴烏如巖組獲得變玄武巖的鋯石SHRIMPU—Pb年齡為463Ma和439Ma，屬中奧陶世—早誌留世，該年齡與果幹加年山堆晶輝長巖的年齡壹致。
嘎措巖組（AnOg）。為變質含礫中粗粒石英砂巖、變質細中粒石英砂巖夾絹雲石英千枚巖、石英二雲母千枚巖、千枚狀絹雲母石英片巖、絹雲母千枚巖等。在局部尚見夾有少量鈣質千枚巖。嘎措巖組與二疊系復理石巖片（Pfw）、蛇綠混雜巖片（Por）均為構造接觸。
奧陶系（O）。局限分布在塔石山壹帶。下古拉組（O1x）和中、上奧陶統塔石山組（O2—3t），是依據所含鸚鵡螺類Sinoceras chinense，S.densum，Michelinoceras elongatum，M.huangnigangense等確認的中上統塔石山組、下古拉組幾乎不含化石，依據巖性、巖相特征及與上部含鸚鵡螺化石層的相對關系確定的下奧陶統下古拉組。下古拉組（O1x）為壹套雜色中薄層狀變質細碎屑巖夾結晶灰巖。塔石山組（O2—3t）下部以中厚層狀結晶灰巖、砂屑結晶灰巖為主，上部為中厚層狀結晶灰巖、厚層大理巖化灰巖為主夾青灰色砂屑結晶灰巖。
誌留系局限分布在塔石山壹帶。三岔溝組（Ss）為中淺變質的細碎屑巖夾砂屑結晶灰巖薄層或透鏡體組合。產筆石化石Glyplograptus？lunshanensis（？昆侖雕筆石），等。底部與奧陶系、頂部與泥盆系整合接觸。
泥盆系長蛇山組（Dch）僅出露在塔石山主峰及其南坡壹帶。巖性以大理巖化灰巖、砂屑結晶灰巖為主夾角礫狀結晶灰巖及變質鈣質粉砂巖。產豐富的竹節石及腕足類。底部與下伏誌留系三岔溝組連續沈積，未見頂。平沙溝組（D1p）、瓦壟山組（C1—2w）、長蛇湖組（P1ch）等地層在龍木錯—雙湖蛇綠混雜帶中作為構造巖片，巖性與北羌塘地層分區相似。
5.中、新生界
區內未見早—中三疊世地層，下—中三疊統及上三疊統望湖嶺組（T3w）主要出露在西部果幹加年山和角木目地區，主要為凝灰質碎屑巖、凝灰質灰巖、流紋巖，夾砂巖、灰巖、角礫狀灰巖，底部為復成分礫巖，與下伏果幹加年山蛇綠混雜巖呈角度不整合接觸，厚1131m。李才等（2006）獲得流紋巖鋯石SHRIMP鋯石U—Pb年齡為214Ma。在東部唐古拉山西側的土門格拉附近，上三疊統土門格拉群（T3T）主要由淺灰綠色長石石英砂巖夾粉砂巖、頁巖、泥巖及煤線等，產植物和孢粉化石。
新生界分布局限，第四系大面積分布。新生界包括康托組（N1k）、魚鱗山組（Ny）、嗩吶湖組（N2s）等，為陸內河湖相沈積和陸內火山巖。