Le champ magnétique terrestre présente une vaste gamme de variations temporelles, de l'année à plusieurs millions d'années. J'ai étudié au cours de ma thèse divers aspects de ces fluctuations, des variations séculaires récentes aux renversements.La première partie de ma thèse porte sur l'archéomagnétisme, discipline qui permet de retracer l'évolution temporelle du champ magnétique terrestre au cours des derniers millénaires, principalement à partir des matériaux archéologiques. J'ai étudié deux jeux d'échantillons provenant pour l'un de la Grèce (période néolithique, 6800-3200 avant J.C.) et pour l'autre du Mexique (Palenque, période Maya Classique 320-840 après J.C.), dans le but d'acquérir de nouvelles données d'archéointensité et de mieux contraindre la variation séculaire du champ magnétique terrestre. La comparaison de mes données avec celles disponibles dans la bibliographie et avec les différents modèles globaux et régionaux a mis en évidence que les variations séculaires au Néolithique en Grèce et au cours du premier millénaire en Amérique Centrale sont très mal définies. Mes données suggèrent que des composantes locales, non prisent en compte dans les modèles globaux peuvent exister au niveau ces régions. Elles renforcent l'intérêt de développer des modèles régionaux précis, qui nécessitent un développement en harmoniques sphériques à un degré plus élevé. Pour ce faire, l'acquisition de nouvelles données de haute qualité est un élément majeur.La deuxième partie traite de la description d'un renversement du champ magnétique terrestre. Cette étude a été basée sur deux points précis: étudier les directions transitionnelles afin d'apporter de nouvelles contraintes sur le possible confinement longitudinal des pôles géomagnétiques virtuels (PGV) d'une part, et d'autre part vérifier des paléointensités transitionnelles obtenues sur la séquence volcanique d'Akaroa (Nouvelle Zélande), dont l'intensité est significativement supérieure à celles des intensités avant et après le renversement. Nous avons ré-échantillonné cette séquence, et l'évolution directionnelle obtenue pour ce renversement est une succession complexe de polarités N-T-R-T-N-T-R. Les PGV obtenus semblent se regrouper sous deux bandes longitudinales sous l'Australie et l'Amérique, ce qui renforce l'hypothèse d'une interaction entre le manteau et le noyau sur plusieurs millions d'années. Suite à une étude de minéralogie magnétique, j'ai sélectionné les échantillons susceptibles de fournir une valeur de paléointensité par les méthodes de Thellier et du multispecimen. Les paléointensités obtenues sont relativement faibles (environ 20 microT) au cours du changement de polarité et forte à la fin de la séquence. Mon interprétation, basée à la fois sur les valeurs de l'intensité du champ et sur les données radiochronologiques montrant que la séquence s'est mise en place très rapidement, est de considérer que seul le renversement C4Ar.1n-C4Ar.1r a été enregistré dans cette séquence. Dans cette hypothèse, le renversement montre un cheminement complexe comparable à d'autres renversements enregistrés dans l'hémisphère nord (Steens Mountain par exemple), incluant un phénomène de rebond avant de se stabiliser. La troisième partie de ma thèse est consacrée au développement d'une nouvelle méthodologie et d'un nouvel appareillage pour déterminer des paléointensités. Le faible taux de réussite des expériences de paléointensité de l'étude précédente m'a poussé à m'intéresser au protocole multispecimen, qui peut s'appliquer aux échantillons possédant un comportement polydomaine. L'inconvénient technique majeur de cette méthode réside dans l'application du champ le long de l'aimantation naturelle, difficile à réaliser avec précision dans les fours standards. Pour ce faire, nous avons décidé de développer des porte-échantillons permettant d'orienter les échantillons dans l'espace pour le four standard et un prototype de four à chauffage ultra-rapide particulièrement bie / The Earth's magnetic field shows a large range of temporal variations from the year to several million years. I studied during my PhD thesis several aspects of these fluctuations, from recent secular variations to reversals.The first part of my manuscript deals with archeomagnetism, a discipline that allows to track the temporal variations of the Earth's magnetic field through millennia, mainly from archeological materials. I studied two sets of samples, one from Greece (Neolithic period 6800-3200 B.C.) and the other from Mexico (Palenque, Maya Classic period 320-840 A.D.), to acquire new archeointensity data in order to better constrain the secular variation of the geomagnetic field. By comparing my data with those available in the literature and with the various global and regional models, I showed that the secular variations during the Neolithic in Greece and during the first millennium in Central America are poorly defined. My data suggest that local components, not described by global models, may exist in these regions. They reinforce the importance of developing specific regional models, which require development in higher spherical harmonic degree. As a consequence, the acquisition of new high quality data is of main importance. The second part presents the description of a geomagnetic field reversal. This work was based on two points: first by studying transitional directions to provide new constraints on the possible preferred longitudinal paths of virtual geomagnetic poles (VGPs) and second by checking transitional paleointensities obtained on a volcanic sequence in Akaroa volcano (New Zealand). Indeed the transitional field intensity is significantly higher than the field intensity before and after the reversal. We re-sampled this sequence, and the directional results show a complex sequence of N-T-R-T-N-T-R polarity. The transitional VGPs obtained are clustered in two longitudinal bands through Australia and America. This observation seems to reinforce the assumption of a core-mantle interaction over several million years. Following a rock magnetic study, I selected samples that could provide a value for the Thellier and multispecimen paleointensity methods. The obtained paleointensity are relatively low (about 20 microT) during the polarity change and strong at the end of the sequence.Based both on the field strength values and on the radiochronological ages, showing that the sequence was erupted in a very short time, I suggest that only the C4Ar.1n-C4Ar.1r reversal was recorded in this sequence. In this assumption, the reversal shows a complex path comparable to other reversals recorded in the northern hemisphere (for example the Steens Mountain), including a rebound before stabilizing.Finally the last part is devoted to the development of a new methodology and a new apparatus to determine absolute paleointensity. Following the low success rate of paleointensity experiments from the previous study, I decided to test the multispecimen protocol, which can be applied to samples yielding a predominant multidomaine behavior. The main technical drawback of this method lies in the application of the laboratory field along the natural remanent magnetization, a difficult task to perform accurately in standard paleointensity ovens. Thus, we decided to adapt sample holders from our standard oven in order to allow the sample orientation in space and to develop an ultra-fast heating oven prototype particularly well-suited for this method, allowing to apply the laboratory field in the 3 dimensions. I checked the different multispecimen protocols on historical lavas from Reunion and Etna volcano, yielding very different magnetic mineralogies. For all flows, I obtained paleointensities very close from the expected values, regardless from the magnetic mineralogy, revealing the feasibility of our apparatus and the promising interest of the method. The application of various corrections on the statistical estimation o

Archeomagnetic field models may provide important insights to the geodynamo. Here we investigate the existence and mobility of reversed flux patches (RFPs) in an archeomagnetic field model. We introduce topological algorithms to define, identify, and track RFPs. In addition, we explore the relations between RFPs and dipole changes and apply robustness tests to the RFPs. In contrast to previous definitions, patches that reside on the geographic equator are adequately identified based on our RFPs definition. Most RFPs exhibit a westward drift and migrate toward higher latitudes. Undulations of the magnetic equator and RFPs oppose the axial dipole moment (ADM). Filtered models show a tracking behavior similar to the nonfiltered model, and surprisingly new RFPs occasionally emerge. The advection and diffusion of RFPs have worked in unison to yield the decrease of the ADM at recent times. The absence of RFPs in the period 550-1440 A.D. is related to a low in intermediate degrees of the geomagnetic power spectrum. We thus hypothesize that the RFPs are strongly dependent on intermediate spherical harmonic degrees 4 and above. Filtered models and comparison with the GUFM1 model suggest that RFPs are robust features of the geomagentic field for the last millennia. / Modelos do campo arqueomagnético podem fornecer importantes informações sobre o geodínamo. Nesta dissertação, estudou-se a existência e a mobilidade de lóbulos de fluxo reverso (RFPs, em inglês) no campo arqueomagnético. Testes de robustez foram aplicados para diferentes modeles. Além disso, foram exploradas as relações entre RFPs e as variações do momento do dipolo axial (ADM, em inglês). Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos topológicos para definir, identificar e mapear os RFPs em modelos do campo arqueomagnético (modelo CALS3k.4b e modelo GUFM1). O equador magnético foi usado para definir a polaridade ao invés do equador geográfico. Uma vez que cada ponto da grade de 1 grau x 1 grau de latitude/longitude é associado com um hemisfério magnético e uma polaridade (normal ou reversa), o passo seguinte é identificar os picos de lóbulos de fluxo reverso. No passo final de identificação um critério de intensidade é imposto para evitar lóbulos que possuem intensidade muito baixa. Para mapear lóbulos de fluxo reverso no tempo, foi codificado um algoritmo que calcula a distancia de cada lobulo para todos os lóbulos do próximo intervalo de tempo. Diferentemente das definições anteriores, lóbulos que residem no equador geográfico são adequadamente identificados com a nova definição de RFPs. A maioria dos RFPs exibe deriva para Oeste e mais de 75% deles migram em direção a altas latitudes. Ondulações do equador magnético e RFPs resultam de campo com momento oposto ao ADM. Modelos filtrados apresentam resultados de mapeamento semelhantes aos de modelos não-filtrados, e em alguns casos, surgem nos modelos filtrados novos RFPs. Resultados dos modelos CALS3k.4b e GUFM1 para o período de 1840 AD até 1990 AD mostram concordância para o mapeamento de lóbulos de fluxo reverso com maiores similaridades para os filtros mais fortes. Os resultados desta dissertação são compatíveis com a ideia que a advecção e a difusão de RFPs tem operado em conjunto causando o decréscimo do ADM nos últimos séculos. A ausência de RFPs no período de 550-1440 AD sendo relacionada a baixos valores nos graus intermediários do espectro de potencia. Dessa forma, sugere-se que os RFPs são fortemente dependentes dos harmônicos esféricos de graus 4 e acima. Modelos filtrados e comparações com o modelo GUFM1 sugerem que lóbulos de fluxo reverso são feições robustas do campo magnético terrestre nos últimos milênios.

Archeomagnetic field models may provide important insights to the geodynamo. Here we investigate the existence and mobility of reversed flux patches (RFPs) in an archeomagnetic field model. We introduce topological algorithms to define, identify, and track RFPs. In addition, we explore the relations between RFPs and dipole changes and apply robustness tests to the RFPs. In contrast to previous definitions, patches that reside on the geographic equator are adequately identified based on our RFPs definition. Most RFPs exhibit a westward drift and migrate toward higher latitudes. Undulations of the magnetic equator and RFPs oppose the axial dipole moment (ADM). Filtered models show a tracking behavior similar to the nonfiltered model, and surprisingly new RFPs occasionally emerge. The advection and diffusion of RFPs have worked in unison to yield the decrease of the ADM at recent times. The absence of RFPs in the period 550-1440 A.D. is related to a low in intermediate degrees of the geomagnetic power spectrum. We thus hypothesize that the RFPs are strongly dependent on intermediate spherical harmonic degrees 4 and above. Filtered models and comparison with the GUFM1 model suggest that RFPs are robust features of the geomagentic field for the last millennia. / Modelos do campo arqueomagnético podem fornecer importantes informações sobre o geodínamo. Nesta dissertação, estudou-se a existência e a mobilidade de lóbulos de fluxo reverso (RFPs, em inglês) no campo arqueomagnético. Testes de robustez foram aplicados para diferentes modeles. Além disso, foram exploradas as relações entre RFPs e as variações do momento do dipolo axial (ADM, em inglês). Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos topológicos para definir, identificar e mapear os RFPs em modelos do campo arqueomagnético (modelo CALS3k.4b e modelo GUFM1). O equador magnético foi usado para definir a polaridade ao invés do equador geográfico. Uma vez que cada ponto da grade de 1 grau x 1 grau de latitude/longitude é associado com um hemisfério magnético e uma polaridade (normal ou reversa), o passo seguinte é identificar os picos de lóbulos de fluxo reverso. No passo final de identificação um critério de intensidade é imposto para evitar lóbulos que possuem intensidade muito baixa. Para mapear lóbulos de fluxo reverso no tempo, foi codificado um algoritmo que calcula a distancia de cada lobulo para todos os lóbulos do próximo intervalo de tempo. Diferentemente das definições anteriores, lóbulos que residem no equador geográfico são adequadamente identificados com a nova definição de RFPs. A maioria dos RFPs exibe deriva para Oeste e mais de 75% deles migram em direção a altas latitudes. Ondulações do equador magnético e RFPs resultam de campo com momento oposto ao ADM. Modelos filtrados apresentam resultados de mapeamento semelhantes aos de modelos não-filtrados, e em alguns casos, surgem nos modelos filtrados novos RFPs. Resultados dos modelos CALS3k.4b e GUFM1 para o período de 1840 AD até 1990 AD mostram concordância para o mapeamento de lóbulos de fluxo reverso com maiores similaridades para os filtros mais fortes. Os resultados desta dissertação são compatíveis com a ideia que a advecção e a difusão de RFPs tem operado em conjunto causando o decréscimo do ADM nos últimos séculos. A ausência de RFPs no período de 550-1440 AD sendo relacionada a baixos valores nos graus intermediários do espectro de potencia. Dessa forma, sugere-se que os RFPs são fortemente dependentes dos harmônicos esféricos de graus 4 e acima. Modelos filtrados e comparações com o modelo GUFM1 sugerem que lóbulos de fluxo reverso são feições robustas do campo magnético terrestre nos últimos milênios.

Cette thèse porte sur la construction de modèles stochastiques, régionaux et globaux du champ magnétique sur les quatre derniers millénaires à l'aide de mesures archéomagnétiques. Ces données présentent une répartition spatiale et temporelle très inhomogène, et sont caractérisées par de fortes incertitudes sur la mesure et sur la date. La reconstruction du champ constitue alors un problème inverse mal posé. Afin de déterminer la solution la plus adaptée, une information a priori sur le modèle doit être choisie. Elle consiste généralement en une régularisation arbitraire du champ magnétique (lissage en temps et en espace). Contrairement aux études précédentes, nous utilisons les statistiques temporelles du champ magnétique, dérivées des données d'observatoires, satellitaires et paléomagnétiques pour définir l'information a priori via des fonctions d'auto-covariances. Ces statistiques sont confirmées par des résultats issus de simulations numériques. Cette méthode bayésienne permet de s'affranchir de l'utilisation de fonctions supports arbitraires comme les splines pour l'interpolation temporelle. Le résultat final consiste en un ensemble de réalisations possibles du champ magnétique dont la dispersion caractérise l'incertitude sur le modèle. Afin de prendre en compte les erreurs de datation, nous développons par ailleurs une méthode basée sur l'utilisation de Markov Chain Monte Carlo (MCMC). Elle nous permet d'explorer de manière efficace l'espace des dates possibles et ainsi de sélectionner les modèles les plus probables. Cette méthode est une amélioration de la méthode de bootstrap classique, qui donne le même poids à des tirages aléatoires de dates présentant des probabilités très variables. Les ensembles de réalisations sélectionnés par la méthode MCMC aboutissent à la construction d'une densité de probabilités en lieu et place d'une courbe unique. La méthode bayésienne combinée à la méthode Markov Chain Monte Carlo nous a permis de construire des courbes régionales présentant des variations plus rapides que celles obtenues par d'autres études. Les courbes représentées sous forme de densités de probabilités ne sont pas nécessairement gaussiennes, et la méthode permet d'affiner l'estimation de l'âge de chacune des observations. La méthode bayésienne a été utilisée pour la construction de modèles globaux pour lesquels le dipôle axial présente des variations plus rapides que celui obtenu par de précédentes études. D'autre part, le champ magnétique obtenu pour les époques les plus récentes est raisonnablement similaire à celui construit à partir de mesures directes (satellites, observatoires, historiques) malgré des données beaucoup moins nombreuses et une répartition beaucoup moins homogène. Les modèles issus de cette étude offrent une alternative aux modèles existants régularisés, et pourront servir dans un objectif d'assimilation de données avec des modèles de la dynamique dans le noyau terrestre. / The aim of this thesis is to build stochastic models of the magnetic field for the last four millenia from archeomagnetic measurements. The sparse repartition of these data in space and time, and their associated large measurement and dating errors lead to an ill-posed problem. To determine the best solution, one needs to choose some prior information which consists usually on arbitrary regularizations in space and time. Instead, we use the temporal statistics of the geomagnetic field available from satellites, observatories and paleomagnetic measurements, and validated by numerical simulations, to define our prior information via auto-covariance functions. This bayesian method allows to get rid of arbitrary support functions, like splines, usually necessary to interpolate the model in time. The result consists in an ensemble of several possible realizations of the magnetic field. The ensemble dispersion represents the model uncertainties. We find that the methodology can be adapted to account for the age uncertainties and we use Markov Chain Monte Carlo to explore the possible dates of observations. This method improves the bootstrap method which gives the same weight to every draws of dates presenting very disparate probabilities. Each ensemble of realizations is then constructed from each selected model and the result is presented as a probability density function. The bayesian method together with the Markov Chain Monte Carlo provides regional time series with rapid variations compared to previous studies. We find that the possible values of geomagnetic field elements are not necessarily normally distributed. Another output of the model is better age estimates of archeological artefacts. The bayesian method has been used to build global models for which the axial dipole presents more rapid variations than for previous studies. Moreover, the obtained magnetic field displays reasonably similar behavior than models obtained from direct measurements (satellites, observatories, historical), despite very few data and sparser repartition. Models obtained from this study offer an alternative to published regularized models and can be used in a purpose of data assimilation together with dynamical models in the Earth's core.

O campo magnético da Terra varia em diferentes escalas de tempo, de milissegundos a bilhões de anos. Os dados de observatórios magnéticos e satélites obtidos nos últimos 150 anos indicam que o momento do dipolo magnético terrestre está diminuindo continuamente. Essa queda está associada à presença de fontes não-dipolares do campo em uma extensa região que abrange todo o Atlântico Sul e uma porção da América do Sul, sendo que no Brasil a contribuição dessas fontes varia fortemente com a latitude. Em escala de tempo arqueomagnética (~1.000-10.000 anos) a evolução do campo magnético terrestre não é tão bem estabelecida, principalmente em função da escassez de dados no hemisfério Sul, que contribui com apenas 5% dos dados de intensidade obtidos para os últimos 4.000 anos. A América do Sul, com alguns poucos resultados no Peru, Equador e Bolívia, pode ser considerada a terra incógnita da arqueointensidade. Nesta tese são apresentados os primeiros resultados arqueomagnéticos para o território brasileiro. Foram escolhidas duas regiões de estudo, o Nordeste e o Sudeste do Brasil, situadas em diferentes faixas de latitude de modo a investigar diferentes contribuições de componentes não-dipolares do campo. No Nordeste, as amostras foram coletadas na cidade de Salvador (BA), a primeira capital do Brasil, fundada em 1549 AD. Na região Sudeste a amostragem foi efetuada nas cidades de Anchieta (ES), Rio de Janeiro (RJ), Niterói (RJ), Iperó (SP), Piracicaba (SP) e Botucatu (SP). Nas duas regiões, a paleointensidade do campo magnético terrestre foi obtida em materiais construtivos (tijolos e alguns fragmentos de telhas) datados entre 1550 AD e 1920 AD. As idades desses materiais foram estabelecidas com base em estudos arqueológicos e registros históricos das construções, fornecendo incertezas inferiores a 30 anos para a grande maioria das amostras. As paleointensidades foram estimadas utilizando-se dois métodos: (a) duplo aquecimento com medidas em temperatura ambiente, pelo protocolo de Thellier modificado por Coe; (b) duplo aquecimento com medidas contínuas em alta temperatura, pelo protocolo Triaxe. Após as medidas e correções magnéticas, todas as amostras foram analisadas com base em rigorosos critérios de seleção, que resultaram em 23 novas determinações de intensidade de alta qualidade (correspondendo a um total de 584 espécimes analisados, com uma taxa de sucesso de 57%). A partir desses resultados foram traçadas duas curvas de variação da intensidade do campo magnético para cada uma das regiões estudadas, abrangendo os últimos 500 anos. Essas curvas revelam uma oscilação do momento de dipolo nos últimos cinco séculos, que não foi prevista nos modelos de campo disponíveis atualmente, trazendo implicações importantes no entendimento da evolução dos campos dipolar e não-dipolar nessa escala de tempo. As variações rápidas descritas nessas curvas permitem aplicar o arqueomagnetismo como ferramenta de datação arqueológica, como exemplificado pela datação de uma casa do Pelourinho em Salvador. / The Earth\'s magnetic field varies in different timescales, from milliseconds to billions of years. Magnetic data from observatories and satellites indicate that the dipole moment has continuously been decreasing for the past 150 years. This decay is associated to the presence of non-dipole sources covering a wide region that encompasses the South Atlantic and part of South America; in Brazil, the contribution of the non-dipole fields varies strongly with latitude. In the archeomagnetic timescale (~1,000-10,000 years), the evolution of the Earth\'s magnetic field is not well established, mainly due to the scarcity of data from southern hemisphere, which contributes with only 5% of the intensity data for the past 4,000 years. South America is the terra incognita of archeointensity, counting only a handful of results from Peru, Ecuador and Bolivia. This thesis presents the first archeomagnetic results from Brazil. In order to investigate different contributions of non-dipolar sources, we concentrated our sampling in two regions located in different latitudes the Northeast and Southeast regions of Brazil. In the Northeast region, all samples were collected in the city of Salvador (BA), the first Brazilian capital settled in 1549 AD. In the Southeast region, sampling was conducted in the cities of Anchieta (ES), Rio de Janeiro (RJ), Niterói (RJ), Iperó (SP), Piracicaba (SP) and Botucatu (SP). All paleointensity data was obtained from architectural fragments (bricks and some tiles) dated between 1550 AD and 1920 AD. The age of bricks and tiles was established on the basis of archeological studies and the historical record of the buildings, providing age uncertainties of less than 30 years for most of the samples. Paleointensity estimates were obtained by two methods: (a) double-heating with measurements in room temperature, using the modified version of the Thellier protocol; (b) double-heating with measurements in high temperatures, using the Triaxe protocol. After measurements and magnetic corrections, all samples were screened using strict selection criteria resulting in 23 high-quality new site-mean intensity values (from 584 analyzed specimens, with a success rate of 57%). These results were integrated into two curves of geomagnetic intensity variation for each studied region over the past five centuries. These curves reveal an oscillating dipole moment for the past five centuries, a behavior not predicted in currently available geomagnetic field models, thus providing key information on the dipole and non-dipole field evolutions in this timescale. The rapid intensity changes described in these curves permit the application of archeointensity techniques as an archeological dating tool, as exemplified by the dating of a house from the Pelourinho area, in Salvador city.

O campo magnético da Terra varia em diferentes escalas de tempo, de milissegundos a bilhões de anos. Os dados de observatórios magnéticos e satélites obtidos nos últimos 150 anos indicam que o momento do dipolo magnético terrestre está diminuindo continuamente. Essa queda está associada à presença de fontes não-dipolares do campo em uma extensa região que abrange todo o Atlântico Sul e uma porção da América do Sul, sendo que no Brasil a contribuição dessas fontes varia fortemente com a latitude. Em escala de tempo arqueomagnética (~1.000-10.000 anos) a evolução do campo magnético terrestre não é tão bem estabelecida, principalmente em função da escassez de dados no hemisfério Sul, que contribui com apenas 5% dos dados de intensidade obtidos para os últimos 4.000 anos. A América do Sul, com alguns poucos resultados no Peru, Equador e Bolívia, pode ser considerada a terra incógnita da arqueointensidade. Nesta tese são apresentados os primeiros resultados arqueomagnéticos para o território brasileiro. Foram escolhidas duas regiões de estudo, o Nordeste e o Sudeste do Brasil, situadas em diferentes faixas de latitude de modo a investigar diferentes contribuições de componentes não-dipolares do campo. No Nordeste, as amostras foram coletadas na cidade de Salvador (BA), a primeira capital do Brasil, fundada em 1549 AD. Na região Sudeste a amostragem foi efetuada nas cidades de Anchieta (ES), Rio de Janeiro (RJ), Niterói (RJ), Iperó (SP), Piracicaba (SP) e Botucatu (SP). Nas duas regiões, a paleointensidade do campo magnético terrestre foi obtida em materiais construtivos (tijolos e alguns fragmentos de telhas) datados entre 1550 AD e 1920 AD. As idades desses materiais foram estabelecidas com base em estudos arqueológicos e registros históricos das construções, fornecendo incertezas inferiores a 30 anos para a grande maioria das amostras. As paleointensidades foram estimadas utilizando-se dois métodos: (a) duplo aquecimento com medidas em temperatura ambiente, pelo protocolo de Thellier modificado por Coe; (b) duplo aquecimento com medidas contínuas em alta temperatura, pelo protocolo Triaxe. Após as medidas e correções magnéticas, todas as amostras foram analisadas com base em rigorosos critérios de seleção, que resultaram em 23 novas determinações de intensidade de alta qualidade (correspondendo a um total de 584 espécimes analisados, com uma taxa de sucesso de 57%). A partir desses resultados foram traçadas duas curvas de variação da intensidade do campo magnético para cada uma das regiões estudadas, abrangendo os últimos 500 anos. Essas curvas revelam uma oscilação do momento de dipolo nos últimos cinco séculos, que não foi prevista nos modelos de campo disponíveis atualmente, trazendo implicações importantes no entendimento da evolução dos campos dipolar e não-dipolar nessa escala de tempo. As variações rápidas descritas nessas curvas permitem aplicar o arqueomagnetismo como ferramenta de datação arqueológica, como exemplificado pela datação de uma casa do Pelourinho em Salvador. / The Earth\'s magnetic field varies in different timescales, from milliseconds to billions of years. Magnetic data from observatories and satellites indicate that the dipole moment has continuously been decreasing for the past 150 years. This decay is associated to the presence of non-dipole sources covering a wide region that encompasses the South Atlantic and part of South America; in Brazil, the contribution of the non-dipole fields varies strongly with latitude. In the archeomagnetic timescale (~1,000-10,000 years), the evolution of the Earth\'s magnetic field is not well established, mainly due to the scarcity of data from southern hemisphere, which contributes with only 5% of the intensity data for the past 4,000 years. South America is the terra incognita of archeointensity, counting only a handful of results from Peru, Ecuador and Bolivia. This thesis presents the first archeomagnetic results from Brazil. In order to investigate different contributions of non-dipolar sources, we concentrated our sampling in two regions located in different latitudes the Northeast and Southeast regions of Brazil. In the Northeast region, all samples were collected in the city of Salvador (BA), the first Brazilian capital settled in 1549 AD. In the Southeast region, sampling was conducted in the cities of Anchieta (ES), Rio de Janeiro (RJ), Niterói (RJ), Iperó (SP), Piracicaba (SP) and Botucatu (SP). All paleointensity data was obtained from architectural fragments (bricks and some tiles) dated between 1550 AD and 1920 AD. The age of bricks and tiles was established on the basis of archeological studies and the historical record of the buildings, providing age uncertainties of less than 30 years for most of the samples. Paleointensity estimates were obtained by two methods: (a) double-heating with measurements in room temperature, using the modified version of the Thellier protocol; (b) double-heating with measurements in high temperatures, using the Triaxe protocol. After measurements and magnetic corrections, all samples were screened using strict selection criteria resulting in 23 high-quality new site-mean intensity values (from 584 analyzed specimens, with a success rate of 57%). These results were integrated into two curves of geomagnetic intensity variation for each studied region over the past five centuries. These curves reveal an oscillating dipole moment for the past five centuries, a behavior not predicted in currently available geomagnetic field models, thus providing key information on the dipole and non-dipole field evolutions in this timescale. The rapid intensity changes described in these curves permit the application of archeointensity techniques as an archeological dating tool, as exemplified by the dating of a house from the Pelourinho area, in Salvador city.