تعود التكوينات المترسبة على المنصة الصحراوية، سواء على هضبة الظاهر أو في شرقها ضمن سهل الجفارة القاري، إلى العصر الرباعي، وتمثل سجلاً زمنياً يمتد من عصر البليستوسين  السفلي حتى العصر الحالي. وتخضع هذه التكوينات بشكل رئيسي للضوابط المناخية، وتشمل ثلاثة أنواع رئيسية من الترسيبات:

• الرواسب الغرينية: الناتجة عن نشاط الأودية والسيول القارية، وتشكل تراكمات متعددة الطبقات تعكس حركية التدفق المائي.

• رواسب السباخ: وهي ترسيبات ملحية أو كلسية تتبلور في المسطحات المنخفضة شبه المغلقة، وتعكس تأثير المناخ الجاف وارتفاع معدلات التبخر.

• الرواسب الريحية: تشكل غطاءً من نوع "النبكة" يغطي الطبقات الأساسية، وتظهر تطوراً واضحاً في الجهة الغربية حيث تتشكل حقول الكثبان الرملية في العرق الشرقي الكبير، وفي الجهة الشمالية ضمن منطقة مطماطة وبني خداش، حيث تتشكل تراكمات كبيرة من اللوس المحيط بالصحراء.

تظهر الدراسات أن هذه الترسيبات ليست متجانسة من حيث العمر أو الخصائص، إذ تتفاوت بين أقدم ترسيبات مرتبطة بعصر البليستوسين السفلي وترسيبات أحدث امتدت إلى عصر الهولوسين  والعصر الحالي، مما يعكس التغيرات المناخية المتعاقبة وأثرها على حركية الترسيب وتشكّل التضاريس.

بسبب الرفع الذي تعرضت له منذ نهاية العصر الطباشيري وهبوط منطقة الجفارة البحرية، كانت المنصة الصحراوية البارزة مسرحاً لعمليات تعرية شديدة خلال العصر الحفبي (السينوزويك).

لذلك، فإن الأراضي الوحيدة المعروفة من العصر الثالث على المنصة الصحراوية هي الرمال النيوجينية التي تم اختراقها عبر عمليات الحفر في منطقة نفزاوة بضواحي شط الجريد في الجنوب الغربي التونسي.

فوق السلسلة الطينية الرملية لـ "القاري الوسيط" (Continental intercalaire)، تستقر قاعدة كربونية بسمك 500 متر، يعود تاريخها إلى العصر الألبي العلوي حتى الكامباني. وتشكل هذه القاعدة الهيكل العظمي لهضبة الظاهر وتجسد آخر الرواسب البحرية التي ترسبت على المنصة الصحراوية قبل بروزها النهائي. وتمثل هذه الرواسب الكربونية أوسع امتداد لبحر التيثس (Tethys).

العصر الجوراسي المبكر وبداية الجوراسي المتوسط (205 إلى 175 مليون سنة) تظهر في شكل نفس السلسلة الجبسية التي يصل سمكها في "أخدود تطاوين" (graben de Tataouine) إلى حوالي 1000 متر. وتعتبر واحدة من أهم السلاسل الجبسية المعروفة في التكوينات الجيولوجية عبر العالم. تتميز هذه السلسلة بسمكها وطبيعتها التبخرية، وتغطي فترة زمنية تقارب 40 مليون سنة (من 215 إلى 175 مليون سنة)، كما تؤمن الانتقال من العصر الثلاثي (التياسي) إلى العصر الجوراسي.

في "كاف توارق"، يمكن ملاحظة السلسلة الأكثر اكتمالاً وتمثيلاً للعصر الثلاثي (Trias)، وذلك عند قدم جرف جبل الرحاش (مقطع نموذجي)، مع سحناتها الرئيسية الثلاث:

الثلاثي الرملي (Le Trias gréseux): في القاعدة، تتمثل في سلسلة سميكة يبلغ طولها 900 متر، تتكون أساساً من حجر رملي يحتوي على أخشاب مستحاثة وطين أحمر، مع بعض المستويات الكربوناتية التي تحتوي على "الميوفوريا" (Myophories)، مما يشير إلى الطبيعة الشاطئية لوسط الترسيب ويسمح بتحديد عمر هذه السلسلة بين الثلاثي السفلي والمتوسط (من السكيثي إلى اللاديني). ولا يظهر من الـ 900 متر من الرمل والطين سوى الجزء العلوي، المعروف باسم "تكوين كرشاو". يبدأ هذا التكوين المكاشف الميزوزوية للمنصة الصحراوية ويشكل الركيزة الأساسية لسبخة "عرق المخزن" وسهل "الصمار" وصولاً إلى الضفة اليمنى لوادي "الفاسي".

أقدم بروز صخري والأرضية الوحيدة من العصر القديم (باليوزويك) في تونس هي سلسلة جبل طباقة بمدنين، التي تعود إلى العصر البرمي العلوي. وهي عبارة عن سلسلة بسمك 500 متر تقريباً، تتكون من تعاقب طبقات الطين والرمل والكربونات الأحفورية، تتخللها كتل ضخمة من الحجر الجيري الشعابي الذي بنته الإسفنجيات والمرجان.

ترسم هاتان الكتلتان الهيكل أحادي الميل لجبل طباقة بميل قدره 30 درجة نحو الجنوب، مما يظهر محاذاة شرق-غرب موروثة عن حركات بناء جبال قديمة (الحركة الهرسينية) تعود إلى نهاية العصر القديم، منذ حوالي 245 مليون سنة.