Les terrains quaternaires déposés sur la plateforme saharienne, que ce soit sur le plateau du Dahar ou à l’est du plateau, dans la plaine de la Jeffara continentale, couvrent un intervalle de temps allant du Pléistocène inférieur à l’actuel. Ils sont également contrôlés par les conditions climatiques et correspondent essentiellement à trois types de dépôts:

En raison du soulèvement qu’elle a subi à partir de la fin du Crétacé et de l’affaissement de la Jeffara maritime la plateforme saharienne exondée a été le siège d’une érosion intense au Cénozoïque.

Ainsi, les seuls terrains tertiaires connus sur la plateforme saharienne sont les sables néogènes traversés par les forages de la région de Nefzaoua aux environs de Chott el Jerid dans le Sud-ouest de la Tunisie.

Au-dessus de la série essentiellement argilo-sableuse du « Continental intercalaire » repose une assise carbonatée de 500 mètres d’épaisseur, d’âge Albien supérieur à Campanien, qui constitue l’ossature du plateau du Dahar et qui matérialise les derniers sédiments marins déposés sur la plateforme saharienne avant son exondation définitive. Ces dépôts carbonatés, largement transgressifs sur la série mésozoïque et paléozoïque sous-jacente, matérialisent la plus vaste extension de la Téthys.

Le Jurassique inférieur et le début du Jurassique moyen (205 à 175 millions d’années) sont représentés par la même série gypseuse qui montre une puissance pouvant aller, dans le graben de Tataouine, jusqu’à environ 1000 mètre d’épaisseur. Il s'agit de l’une des plus importantes séries gypseuses connues dans les formations géologiques du globe terrestre. Remarquable par son épaisseur et sa nature évaporitique, cette série couvre un intervalle de temps de l’ordre de 40 millions d'années (215 à 175 millions d'années) et assure le passage du Trias au Jurassique.

A Kef Touareg on peut observer la série la plus complète et la plus représentative du Trias, au pied de la falaise de Djebel Rehach (coupe type). Avec ses trois principaux faciès :

Le Trias gréseux, à la base, est représenté par une épaisse série de 900 mètres, constituée essentiellement de grès à bois fossiles et d’argiles rouges admettant quelques niveaux carbonatés à Myophories qui indiquent la nature littorale du milieu de dépôt et permettent de donner un âge Trias inférieur à moyen (Scythien à Ladinien) à cette série. De l’affleurement, il n’apparaît des 900 mètres de grès et d’argiles que la partie sommitale, connue sous le nom de formation Kirchaou. Cette formation débute les affleurements mésozoïques de la plateforme saharienne et constitue le substrat de la sebkha Erg el Makhzen et celui de la plaine de Smar jusqu’à la rive droite de l’oued Fessi.

Le plus ancien affleurement et le seul terrain paléozoïque de la Tunisie est celui du chaînon de Djebel Tebaga de Médenine, d'âge Permien supérieur. Il s’agit d’une série, épaisse d’environ 500 mètres, formée d’une succession de couches d’argiles, de grès et de carbonates fossilifères dans laquelle s’intercalent deux importantes barres massives de calcaire récifal construites par des éponges et des coraux.

Ces deux barres, saillantes dans la topographie, dessinent la structure monoclinale de Djebel Tebaga avec un pendage de 30° vers le sud et montrent un alignement est-ouest hérité d’une ancienne orogenèse (orogenèse hercynienne) qui date de la fin de du Paléozoïque, il y a environ 245 millions d’années.