L'impacte des changements environnementaux marins (comme les conditions redox) sur l'explosion radiative du Cambrien inférieur des animaux à squelettes est une des questions majeures posées de longue date.Une étude intégrée sur l'enregistrement paléontologique, géochimique et des pyrites framboïdes, a été menée sur les Formations de Shuijingtuo et d'Hetang, qui affleurent respectivement dans les provinces de Hubei et de Zheijiang. Des fossiles de métazoaires et de petits coquillages fossiles (SSF) abondants et bien préservés sont ici rapportés au sein des roches sédimentaires noires de la Formation de Shuijingtuo. La présence de SSF, de microfossiles siliceux et d'acritarches est aussi documentée au sein des argilites et des jaspes noires de la Fm d'Hetang. Des proxys géochimiques indiquent que dans le bassin protégé de la région des Trois Gorges une diminution périodique de l'anoxie a eu lieu durant le Qiongzhusien, en relation avec des changements du niveau marin et d'upwelling. Des fluctuations fréquentes de l'oxygénation ont été détectées en utilisant appliquant des analyses en ICP-MS sur des lamines alternantes d'argilites noires et de carbonates lesquelles sont présentes sur la partie supérieure de la Fm de Shuijingtuo. L'augmentation de l'oxygénation de la plateforme de Yangtze a été également reconnue ici à travers l'étude de la Fm. Hetang et elle peut être corrélée avec des formations équivalentes qui affleurent dans d'autres endroits de Chine méridionale. Des différences bien distinctes de l'état d'oxygénation entre le Qiongzhusien inférieur et supérieur documentent la récupération progressive des environnements marins après les événements anoxiques du Cambrien inférieur, ainsi que l'étendu des masses d'eau oxygénées. Les indicateurs géochimiques de productivité et les données sur le COT indiquent que les océans du Cambrien inférieur ont du connaître une période longue de haute productivité. La bonne corrélation entre les indicateurs de productivité primaire et d'oxygénation des eaux du fond marin indiquent que la préservation de la matière organique a du être contrôlée principalement par le niveau des conditions oxygénée des masses d'eau du fond marin. / The impact of marine environmental changes (i.e. redox conditions) on the early Cambrian explosive radiation of skeletonized animals is a long-standing question. An integrated study of the paleontological, geochemical and framboidal pyrite record was carried out in the Shuijingtuo and Hetang Formations, which crop our respectively in the Hubei and Zhejiang Provinces. Abundant and well-preserved metazoan fossils and small shelly fossils (SFFs) are here reported from the black sedimentary rocks of the Shuijingtuo Fm. The occurrence of SSFs, siliceous microfossils and acritarchs is also documented from the black shales and cherts of the Hetang Fm. Geochemical proxies indicate that in the protected basin of the Three Gorges area periodical weakening of anoxia took place during the early to late Qiongzhusian, in relation with changes in sea level and upwelling. Frequent fluctuations in oxygenation were also detected by using high-resolution ICP-MS and geochemical indicators on black shale-carbonate laminations that occur in the upper part of the Shuijingtuo Fm. Increase in oxygenation of the Yangtze platform was also recognized here throughout the Hetang Fm. and it can be correlated with time equivalent formations that occur in other areas of South China. Distinct differences in the state of oxygenation between the early and late Qiongzhusian document the progressive recovery of marine environments after the lower Cambrian anoxic events, as well as the extent of oxygenated water masses. The geochemical proxies of productivity and TOC data indicate that the ocean experienced during the early Cambrian a long lasting interval of high primary productivity. The relatively highly correlated between primary productivity indicators and the bottom water condition implies that the preservation of organic carbon was mainly controlled by the level of oxygenated conditions of the bottom water.

Les zones à oxygène minimum (OMZs) sont des régions océaniques pratiquement dépourvues d'oxygène. Au cours des derniers milliers d'années, des changements climatiques globaux ont influencé l'intensité et l'extension spatiale de ces zones. Cette thèse propose de reconstruire les concentrations en oxygène dissous des eaux de fond au large de la marge Nord Est du Pacifique pour le Quaternaire supérieur à travers trois méthodes indépendantes, ayant pour dénominateur commun l'enregistrement fossile des foraminifères benthiques. Une première méthode dite micropaléontologique, basée sur l’abondance relative de trois assemblages, est développée dans un premier article. Un second article établit une relation entre l’oxygénation et la porosité de l'espèce Bolivina seminuda, caractérisée par une variation de couverture de pores de la [O$_2$]. Un troisième article est consacré à une méthode morphométrique, basée sur un indice prenant en compte la taille et la circularité des spécimens de chaque échantillon. Chacune de ces méthodes a pu être calibrée grâce aux foraminifères benthiques prélevés dans des sommets de carottes dont la teneur actuelle en oxygène dissous est connue. Ainsi, les estimations quantitatives montrent des valeurs d'oxygène faibles ($\sim$ 0.05 mL.L$^{-1}$) durant les évènements climatiques chauds (évènements de Dansgaard-Oeschger) et plus élevées ($\sim$ 0.5 mL.L$^{-1}$) pendant les évènements froids, pouvant atteindre $\sim$ 1 mL.L$^{-1}$ durant les stades associés aux évènements de Heinrich. Dans un dernier chapitre, ces trois méthodes sont appliquées à l'OMZ de la Mer d'Arabie, et un lien entre oxygénation, mousson indienne, et régime des vents est discuté. / Oxygen minimum zones (OMZs) are areas in the ocean that are almost completely devoid of dissolved oxygen. For several decades, global climate changes are known to be responsible for fluctuations in the intensity and spatial extent of these OMZs. In this thesis, three independent methods were developed for reconstructing the oxygen concentration of OMZ bottom waters during the late Quaternary. All these methods are based on benthic foraminifera preserved in the fossil record. A micropaleontological method is described in a first publication. This approach is based on the relative abundance of three benthic foraminiferal assemblages. A second publication explores the connection between oxygenation and porosity of the benthic foraminiferal species Bolivina seminuda, characterised by a pore surface area that depends on the [O$_2$]. A third article describes a morphometric approach to past oxygen reconstruction based on a semi-automatic method used to calculate an averaged size and roundness index for each sample. Recent benthic foraminifera, recovered from core-top sediments for which the modern bottom water dissolved oxygen content is known, are used to calibrate the three methods. It is found that warm interstadials (corresponding to Dansgaard-Oeschger events) exhibit conditions almost depleted in [O$_2$] ($\sim$ 0.05 mL.L$^{-1}$) while cold stadials show higher values ($\sim$ 0.5 mL.L$^{-1}$) reaching $\sim$ 1 mL.L$^{-1}$ during stadials associated with Heinrich events. In the final chapter, all three methods are successfully applied to the Arabian Sea OMZ, and a link between oxygenation, the indian monsoon, and the local wind regime is discussed.