La direction et l'intensité du champ géomagnétique ont continuellement évolué dans le passé. L'un des rares moyens d'obtenir des reconstitutions continues de cette évolution repose sur les enregistrements sédimentaires. Ces dernières sont donc importants pour comprendre la géodynamo et l'évolution sous-jacente de l'intérieur de la Terre, ainsi que pour fournir un outil de datation important grâce à la magnétostratigraphie. Les enregistrements sédimentaires des variations du champ géomagnétique reposent sur deux mécanismes d'enregistrement principaux: l'alignement des particules magnétiques, qui sous-tend les enregistrements continus de la paléointensité relative (RPI), et l'archivage des isotopes cosmogéniques, en particulier le ¹¿Be. Bien que l'on ne s'attende pas à une concordance parfaite des deux enregistrements, les changements similaires au cours des périodes caractérisées par une diminution significative du moment dipolaire sont suggérés grâce au contrôle global du champ de production de ¹¿Be et à l'atténuation des caractéristiques non dipolaires dans les enregistrements RPI mesurés dans les sédiments avec les faibles taux de sédimentation. L'objectif du présent travail était d'améliorer nos connaissances actuelles sur les mécanismes d'enregistrement dans le cas des sédiments marins, en particulier :1. Les facteurs environnementaux responsables du transport et du retrait du 10Be de lacolonne d'eau et l'effet de la distribution des sources sur l'approvisionnement en ¿Be.2. L'effet des processus post-dépôt, en particulier celui du mélange des sédiments, sur le10Be et les enregistrements RPI.3. Le mécanisme par lequel une magnétisation post-déposition est acquise près du fond dela couche mélangée en surface.4. Les causes d'un décalage systématique entre les enregistrements ¹¿Be et RPI et lesfacteurs environnementaux affectant le RPI.Afin de démêler l'apport environnemental et magnétique dans les couches sédimentaires de ¹¿Be/¿Be, nous avons analysé cinq enregistrements, couvrant la dernière inversion géomagnétique. Les différentes caractéristiques d'enregistrement sur les cinq sites ont été décrites en termes de modulations climatiques additives et multiplicatives, qui dépendent essentiellement de la profondeur de l'eau, de la localisation le long des grands systèmes de courants océaniques, et de la distance à la côte. Les enregistrements RPI sont fortement affectés par les processus post-dépôt, en particulier le mélange des sédiments, qui est entièrement responsable de l'aimantation rémanente naturelle (NRM) acquise par les sédiments bioturbés, et son retard par rapport aux enregistrements ¹¿Be. Un nouveau modèle de bioturbation a été développé pour expliquer la NRM sédimentaire dans les sédiments bioturbés. Ce modèle inclut un phénomène récemment découvert de ségrégation de taille dans la couche mélangée de surface (SML), analogue à l'effet bien connu de la noix du Brésil (Brazilian-nut). La ségrégation de taille est responsable de la plus longue permanence des grandes particules dans la SML, jusqu'au cas limite des nodules de ferromanganèse. Nous avons démontré l'effet de noix du Brésil sur les particules de microtektite, qui consiste en une ségrégation des fragments en fonction de leur taille. Le modèle de ségrégation par taille permet d'estimer la profondeur réelle du mélange sédimentaire dû à la bioturbation, une fois prise en compte la composante supplémentaire de vitesse liée à la migration des plus grosses particules vers le haut de la colonne sédimentaire.Les résultats de cette recherche ont une importance significative non seulement pour la caractérisation de la réponse au mélange des sédiments et la reconstruction des enregistrements affectés des processus de bioturbation (par exemple ¹¿Be /¿Be), mais aussi pour l'évaluation de la validité des modèles d'âge qui sont limités par les âges des traceurs conservateurs.

The direction and strength of geomagnetic field had been evolving continuously in the past. One of the few means of obtaining continuous reconstructions of this evolution relies on sedimentary records. The latter are therefore important for understanding the geodynamo and the underlying evolution of the Earth's interior, as well as providing an important dating tool through magnetostratigraphy. Sedimentary records of geomagnetic field variations rely on two main recording mechanisms: the alignment of magnetic particles, which underlies continuous records of relative paleointensity (RPI), and the archivation of cosmogenic isotopes, in particular ¹¿Be, whose production by cosmic ray spallation is modulated by the screening action of the dipole component of the Earth's field. Previous studies reported similarities as well as significant differences between RPI and cosmogenic ¹¿Be (expressed as ¹¿Be/¿Be) records. While a perfect match of the two records is not expected due to environmental contaminations present in both records, the similar changes during the periods characterised by significant decrease of the dipole moment are suggested owning to global field strength control of ¹¿Be production and attenuation of non-dipolar features in RPI records measured within the sediments with the low sedimentation rates (<10 cm/ka). The aim of the present work was to improve our present knowledge on the field recording mechanisms of marine sediments, in particular: The environmental factors responsible for ¹¿Be transport and removal from the water column, and the effect of source distributions on ¿Be supply. The effect of post-depositional processes, in particular sediment mixing, on ¹¿Be and RPI records. The mechanism by which a post-depositional magnetization is acquired near the bottom of the surface mixed layer. The causes of a systematic lag between ¹¿Be and RPI records, and the environmental factors affecting RPI. In order to disentangle the environmental and magnetic contribution in sedimentary ¹¿Be/9Be records, we analysed five records, covering the last geomagnetic reversal. Different recording characteristics at the five sites have been described in terms of additive and multiplicative climatic modulations, which depend essentially on water depth, location along large oceanic current systems, and distance to the coast. Simple criteria have been derived for the identification of most suited sites yielding minimal environmental contaminations. A new bioturbation model has been developed to explain sedimentary NRM in bioturbated sediment. This model includes a newly discovered phenomenon of size segregation in the surface mixed layer (SML), analogous to the well-known Brazil nut effect. Size segregation is responsible for the longer permanence of larger particles in the SML, up to the limit case of ferromanganese nodules and has important implications for sediment dating with benthic foraminifera. Calibration of the bioturbation model with microtektite profiles from two Indian Ocean cores enabled to reproduce the correct degree of delay between ¹¿Be and RPI records, as well the environmental dependence of RPI in two cores from the North Atlantic and the Equatorial Pacific Oceans. The results obtained in this work can aid in developing integrated approaches for the correction of climatic contaminations in ¹¿Be and RPI records. Furthermore, the predictive power of the bioturbation-based model for NRM acquisition can be used to design new laboratory experiments for the simulation of specific magnetic recording mechanisms. We have demonstrated the Brazilian-nut effect on the microtektite particles, that consists in size-dependent fragments segregation. The results of this research have significant importance not only for the sediment mixing response characterisation and reconstruction of affected by bioturbation processes records (e.g. ¹¿Be /¿Be),..