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.
Dans les carbonates du Crétacé supérieur se distinguent deux ensembles lithologiques, par leur position stratigraphique et par leur rôle géomorphologique dans le dessin du paysage du Sud de la Tunisie :
- le premier ensemble à la base, d’âge Albien supérieur à Turonien, est formé de deux barres de dolomie massive, d’une quarantaine de mètres chacune, séparées par des alternances intermédiaires constituées de dolomies crayeuses, de marnes et de gypses d’une épaisseur moyenne de l’ordre de 150 mètres ;
- le second ensemble, d’âge Sénonien (Coniacien à Campanien), est plus homogène et est constitué par une importante assise (environ 250 m) de calcaire fossilifère recristallisé, organisé en bancs jointifs très indurés.
A partir des environs de Toujène et jusqu'à l’extrême Sud de la Tunisie, contrairement à la région de Matmata au nord, ce sont les assises carbonatées du premier ensemble du Crétacé supérieur (Albien supérieur à Turonien) qui bordent le plateau du Djebel Dahar. Formant un grand escarpement, cet ensemble carbonaté est coiffé par la barre de dolomie massive du Turonien basal et forme une puissante falaise qui domine la plaine de la Jeffara.
Sur le revers du grand Plateau, les calcaires sénoniens de l’ensemble supérieur, plus exposés à l’érosion, occupent une position beaucoup plus reculée à l'ouest et ne sont représentés, en bordure du plateau, que par des petits massifs isolés et des buttes-témoins.
C’est dans les carbonates du Crétacé supérieur que logent les eaux de la nappe inférieure du Complexe Terminal (CT).
La Paléogéographie et paléo-environnements
Avec les dépôts carbonatés du Crétacé supérieur, la Téthys a atteint son maximum d’extension et a enregistré ses dernières archives sédimentaires avant son retrait définitif de la plateforme saharienne suite à une importante baisse du niveau marin relatif.
Ces dépôts montrent plusieurs indices d’activité tectonique synsédimentaire qui témoignent du rôle de la tectonique dans cette grande et longue transgression marine. La grande épaisseur des carbonates du Crétacé supérieur et les nombreux niveaux de calcaires bioconstruits à rudistes qui s’y intercalent indiquent des eaux tropicales et des conditions optimales de production carbonatée.