南沙區位於廣州市最南端、珠江虎門水道西岸，是西江、北江、東江三江彙集之處；東與東莞市隔江相望；西與中山市、佛山市順德區接壤；北以沙灣水道為界與廣州市番禺區隔水相連；南瀕珠江出海口伶仃洋。地處珠江出海口和大珠江三角洲地理幾何中心，是珠江流域通向海洋的通道，連接珠江口岸城市群的樞紐，廣州市唯一的出海通道，距香港38海里、澳門41海里。總面積783.86平方公里。
地質地貌
南沙區地質基底由古生界變質岩系構成，最老的下古生界震旦系變質砂岩、板岩、片岩及硅質岩，分佈在南沙街的塘坑至南沙林場鳶鵝山一帶；加里東期的混合花崗岩分佈在南沙街深灣；大面積的基岩是燕山期的細粒、中粒、粗粒黑雲母花崗岩，分佈在黃山魯、大山乸山一帶；中新生代斷陷盆地沉積的陸相礫岩、砂礫岩、砂岩及泥質粉砂岩，分佈大虎山和小虎山一帶。地形中間高、四周低。地貌類型有低山、丘陵、臺地、平原和灘塗，其中低丘臺地佔總面積47%，平原佔53%。區內最高點黃山魯山海拔295米。
黃山魯
位於南沙鎮中部制高點，為南沙最高峰，海拔295米，因在主峰俯瞰四周表土呈黃灰色的大小山崗，形似一隻黃色的山鹿，故名“黃山鹿”，避俗就雅，習慣稱為黃山魯。
大山乸
位於黃閣中南部，海拔224米，主峰四周環繞著十多座海拔150米小山，猶如眾星拱月，眾子擁母，故名，山體以花崗岩為主，上有風化之磚紅壤，植被有人工荔枝林及次生林，種類較為缺乏，但位置優越，俯視整個南沙地區及其珠江口，山體南北長2000米，東西寬2600米，面積約6平方公里，約相當於7個越秀公園。
大小虎山
位於獅子洋，因山體酷似伏睡的老虎，故名。大虎山面積1.2平方公里，海拔178米，由紅色沙岩構成，給人一種光禿禿的感覺，只有岩石風化處有少量植被，周圍海域有淺礁暗礁。小虎山面積1平方公里，海拔115米，由紅色沙岩構成，有少量植被，因小虎島四周泥沙堆積成陸，小虎島的面積卻比大虎島大得多，島上出產著名的小虎麻蝦（基圍蝦），南部建有成為華南最大的石化碼頭及化學倉庫。
氣候特點
南沙區域屬於南亞熱帶季風性海洋氣候，溫暖、多雨、溼潤，夏長冬短，夏季時段超過6個月。四季氣候可概
括為，夏無酷熱，冬無嚴寒，春常陰雨，秋高氣爽。南沙地區年平均氣溫22.2℃，最熱月與最冷月的平均氣溫之差為14.7℃。年平均雨量1646.9毫米，4—9月為雨季，10—3月為乾季。年平均相對溼度為79%，年平均風速為2.2米/秒。夏盛吹偏東南風，冬多吹偏北風。夏秋常有熱帶氣旋影響，平均每年約有3~4個熱帶氣旋影響南沙區；冬季會受強冷空氣影響，平均每年約有1~2次強冷空氣影響南沙區。對農業生產有影響的過程還包括低溫陰雨、倒春寒、寒露風、霜降風等。南沙地區年雷暴日數為78.3天，屬於強雷暴區，常出現雷雨大風、強降雨、強雷電等災害性天氣。[7]
水文
南沙區內水域面積（未含東湧鎮、大崗鎮、欖核鎮三鎮）達188.15平方公里，佔總面積的四分之一。內河涌116條，總長294.8公里。[1]
珠江口
珠江是中國最模糊的水系，它是西江北江和東江的合稱，事實上沒有一條河流學名叫“珠江”，而通常廣東省有無數的河段習慣上又稱為“珠江”，而正式列入教科書的珠江水系入海口都有八個之多，稱為“珠江八大口門”或“珠江口”。 本網頁所指之“珠江口”，僅指北起南沙上橫檔島，南至北緯22°35’處歸屬南沙管轄的伶仃洋北部，全長直線距離約15海里，有珠江四大口門（虎門，蕉門，洪奇門，橫門）與之相通。附近沙灘發育，灘塗資源豐富，較大的孖沙，雞抱沙，大沙尾沙等為負1至負2米的淺海域，面積達數十平方公里，可以圍海造田或發展海水養殖。其中有龍穴島，舢板洲，較杯洲，上橫檔，下橫檔，鳧洲等島嶼，還有金銷排，黃魚排等明暗礁群岬角，均為可持續發展不可多得的後備地區，由於不斷圍墾造田，南沙是全國6個耕地面積有所增加的地區之一，在中國加速城市化的背景下尤其顯得重要。
虎門
位於南沙及東莞之間，是珠江注入南海的八大口門之首，因內有大虎山及小虎山而得名，是東江眾多支流和北江支流沙灣水道，市橋水道，瀝滘水道（廣州狹義之珠江）的共同出口，注入伶仃洋。口門寬約4000米，輸水量佔珠江總水量的10-20%，平均潮差最大達3.8米，是廣州出海的咽喉要道。
獅子洋
是南海深入陸地的溺谷海灣，水面遼闊波濤洶湧，猶如海洋，洋之東側有一山島，宋代已稱為獅山，故名獅子洋。此為珠江的河口段，是珠江主航道，因河道變遷沙洲堆積，地理範圍多有爭議，當地習慣稱為“虎門水道”，上接廣州的瀝滘水道（狹義之珠江），下達虎門交椅角接川鼻洋，注入伶仃洋。全長41公里，平均寬為2000米，枯水期水深約為6-8米，最大潮差3.35米， 3-5萬噸海輪可乘潮進入黃埔港。
蕉門
珠江八大口門之一，北江主要出口之一，位於南沙及龍穴島西部，萬頃沙東面。元代在今黃閣鎮蕉門村附近，穿流於黃山魯及大山乸之間，因沙洲不斷沉積成陸且受攔門沙分流作用，蕉門在地理景觀上已支離破爛，如今習慣上的蕉門是指從亭角大橋開始到南沙港快速路的新龍大橋之間近20公里的珠江口門，寬度約為2000-3000米，平均潮差2.45米。根據廣州城市南拓戰略，蕉門與珠江後航道（大學城），沙灣水道（廣州新城）將成為廣州三大沿江重點發展地帶，未來南沙濱海新城就沿蕉門兩側展開分佈。
狹義的蕉門是指位於南沙和黃閣之間的蕉門河（滘），長約8公里，寬不足100米，根據南沙的城市規劃，現正投資3億元重點整治拓寬美化，將成為代表南沙新城市的軸心和客廳，未來南沙區府和4號地鐵站定址在此。
廣義的蕉門水道是指從沙灣水道大坳口開始直到蕉門出海口，除上述蕉門外包括有欖核河，淺海湧，西瀝，西樵水道，騮崗水道等星羅棋佈的珠江水系，並通過鳧洲水道與虎門相連，通達上下橫瀝水道與洪奇門相連，基本覆蓋了南沙大沙田所有鎮區。
洪奇瀝
番禺與中山順德的界河，上接潭洲水道和容桂水道，下瀉珠江八大口門之一的洪奇門注入伶仃洋，並與珠江另一口門—橫門相通，因每年汛期，洪水受海潮頂託，水勢奇洶，謂之洪奇，故名。全長約50公里，平均寬度500-1000米，因泥沙不斷沉積，航道水深僅3-5米，且因沿塗有眾多的支流匯入，水文紊亂，洩洪及航運能力逐漸萎退。
鳧洲水道
蕉門水道的分支，位於南沙及龍穴島之間，全長約6公里，寬度達數千米，因泥沙堆積，現日益縮小，規劃中的“平南高速”（東部快線）有一控制工程—島洲大橋就坐落在此水道。
廣州港南沙港區
位於龍穴島，是廣東省發展現代化港口物流業的重要基地。也是南沙地區基礎產業發展的重要配套工程，為臨港工業提供大型專業碼頭配套服務。是珠三角集裝箱貨物進出的重要口岸。
土地資源
2012年南沙區有耕地面積22.58萬畝，其中糧食播種面積4.4萬畝、糧食產量，蔬菜種植面積11.87萬畝，甘蔗種植面積0.5萬畝，水果種植面積4.95萬畝，產量7.41萬噸。可利用林地面積3.4萬畝，森林覆蓋率6.9%。[1]
水資源
南沙區主要有虎門、蕉門、洪奇瀝三條水道，徑流量為4.82億立方米，多年平均過境流量1377億立方米。其中虎門水道603億立方米、蕉門水道565億立方米、洪奇瀝水道209億立方米，分別約佔珠江年徑流總量的18%、7%、6%左右。全區現有蕉東聯圍等九大聯圍外江堤防，總長236.3公里。[1]
生物資源
動物類以魚類為多，如隨鹹水上湧到海口附近繁殖的黃鱔、黃鯽等，從鹹水溯江迴游產卵的鰣魚、黃魚，從江河入海迴游產卵的河鰻，常年在江河附近繁殖的鮑魚、鰻魚以及自然生長的鰻、鯇等。甲殼、貝類、兩棲動物、爬行動物類品種繁多。植物類的各類樹、竹、花草、藻類品種繁多。[8]
礦產資源
南沙、黃閣一帶花崗岩儲量豐富。
公元前214年，秦統一嶺南，置南海、桂林、象郡三郡，番禺為南海郡之首縣。
公元前204年，趙佗在南海郡建立南越國。南沙區域平原地帶尚未形成，淺海中零星分佈的丘陵洲島，位於番禺縣域珠江出海口的最南端。
東晉咸和六年（331），分南海郡地而置東官郡，同時置寶安、安懷、興寧、海豐、海安和欣樂六縣。南沙區域從南海郡番禺縣析出，隸屬東官郡寶安縣。
唐朝至德二年（757），寶安縣更名為東莞縣，南沙區域隨屬東莞縣。
南宋紹興二十二年（1152），東莞縣析出香山鎮改置香山縣。黃閣地區從東莞縣析出，隸屬香山縣。南沙區域淺海中的丘陵洲島周圍沙泥已淤積成坦，部分已拍圍成田，龍穴島等地仍屬東莞縣。
元世祖至元十六年（1279），黃閣立村，稱香山縣古海鄉黃旗角村。
明洪武十四年（1381），黃閣改稱香山縣黃旗都黃旗角村。南沙區域中的東瓜宇、塘坑、板頭先後開村，萬頃沙、義沙地區形成沙坦，黃山魯南面地區開始稱沙埠、南沙等名，仍隸屬東莞縣。
明代，龍穴島周圍沙坦淤積形成洲。明天順八年（1464）《東莞縣誌》載：東莞縣“最南端為大洋龍穴洲”。
清乾隆年間（1736—1796），東莞縣劃五屬（二廳三司）進行管轄，今南沙街部分地段已形成，為東莞縣缺口司南沙村。
清道光十五年（1835），東莞與香山交界水面和南沙村前面先後浮起大片沙坦。
道光二十九年（1849），兩縣的知縣為兩縣爭沙達成和解，在萬頃沙中間開挖界河。界河以西的大鰲沙、瀝心沙、缸瓦沙、屎船沙屬香山縣；界河東北歸東莞縣管轄。
至民國初年，東莞縣擁有南沙村、萬頃沙的沙坦與沙田近六七萬畝。
民國十四年（1925），香山縣改稱中山縣，黃閣與萬頃沙界河以西的大鰲沙、瀝心沙、缸瓦沙、屎船沙隨改屬中山縣。南沙、大虎島、小虎島與萬頃沙界河以東地段以及雞抱沙、龍穴島隸屬東莞縣。
二十世紀40年代，東莞縣明倫堂在萬頃沙東北部建立東莞縣明倫堂示範農場。
民國三十七年，南沙鄉成立，屬東莞縣第五區。
1949年12月，萬頃沙東莞縣明倫堂示範農場被接管，改稱萬頃沙接管處農場；
1950年，定名為廣東省東莞縣萬頃沙國營農場。
1950年10月，南沙、萬頃沙、長沙、龍穴、小虎、大虎劃屬東莞縣第九區。大鰲沙、瀝心沙、缸瓦沙、屎船沙劃屬中山縣第十區。
1951年1月，廣東省人民政府珠江區專員公署海島管理處成立，萬頃沙五湧、一湧以及龍穴島從東莞析出，劃入海島管理處管轄。
1951年底，在萬頃沙二湧一帶的5個圍，組建歸國難僑處理委員會農場。
1952年10月，萬頃沙五湧、一湧以及龍穴島隨海島管理處移交中山縣漁民區人民政府管轄。同年，萬頃沙正安等8個圍併入歸國難僑處理委員會農場，隨即更名為萬頃沙華僑集體農場。
1954年，廣東省東莞縣萬頃沙國營農場和萬頃沙華僑集體農場合並，成立廣東省萬頃沙國營機械農場，直屬省農墾廳。
1953年4月，珠海縣成立，萬頃沙、龍穴島和沙頭鄉、沙中鄉、沙尾鄉，連同從東莞縣析出的南沙、長沙、小虎、大虎，與同時從中山縣析出的馮馬鄉、新安鄉、平安鄉一併劃入珠海縣第四區管轄。
1954年長沙劃入中山縣大崗區。
1955年7月，珠海縣第四區改稱珠海縣萬頃沙區。
1957年3月，珠海縣萬頃沙區劃入中山縣，改稱中山縣萬頃沙鄉，南沙隨改屬中山縣萬頃沙鄉。大虎、小虎、沙仔島劃入中山縣黃閣鄉。
1958年，黃閣鄉、萬頃沙鄉撤鄉改社，分別改稱黃閣人民公社、萬頃沙人民公社。廣東省萬頃沙國營機械農場併入萬頃沙人民公社。
1959年1月，廣東省萬頃沙國營機械農場從萬頃沙人民公社析出。黃閣人民公社先後併入萬頃沙、大崗人民公社。同年6月，番禺縣建制恢復，7月，黃閣（含大小虎、沙仔島）和萬頃沙（含南沙、龍穴島）恢復人民公社建制，2個公社從中山縣析出，一併劃入番禺縣萬頃沙人民公社。
1961年3月，南沙從萬頃沙人民公社析出，成立南沙人民公社，長沙、義沙屬番禺縣大崗公社。
1972年10月，新造、潭州人民公社的8個漁業大隊遷到萬頃沙尾，組建新墾漁業公社。
1975年1月，番禺縣改屬廣州市管轄。
1978年，大崗公社析出前進、義沙等5個生產大隊，萬頃沙人民公社析出馮馬一、東昇等5個生產大隊，組建橫瀝人民公社。
1978年6月，廣東省萬頃沙國營機械農場改稱廣東省珠江華僑農場。
1983年12月20日撤公社改區。
1987年1月20日撤區改鎮，南沙區域有黃閣、萬頃沙、新墾、橫瀝、南沙5個鎮和廣東省珠江華僑農場。
1988年，廣東省珠江華僑農場由省下放至廣州市。
1989年6月改稱廣州市珠江華僑農場。
1992年1月，廣州市珠江華僑農場加掛“廣州市珠江管理區”、“廣州市國營珠江華僑農工商聯合公司”兩塊牌子。
1990年6月22日，廣東省、廣州市確定南沙為重點對外開放區域和重點開發區，成立南沙經濟區管理委員會，為縣局級單位，由番禺縣人民政府管理。
1992年5月20日，番禺撤縣改市（縣級），6月17日，南沙經濟區和南沙鎮合併，成立中共番禺市南沙經濟開發區委員會、番禺市南沙經濟開發區管理委員會和番禺市南沙經濟開發總公司。
1993年5月12日，國務院批准設立廣州南沙經濟技術開發區。同年7月8日，中共廣州南沙經濟技術開發區委員會、廣州南沙經濟技術開發區管理委員會掛牌，行政上為番禺市政府的派出機構。同年，原南沙鎮改設南沙街，與南沙經濟技術開發區管理委員會合署辦公。
2001年8月21日，廣州南沙開發區建設指揮部成立，為廣州市人民政府的派出機構，全權負責開發區範圍內的規劃、用地、開發、建設、管理以及招商引資等工作，具有廣州市市級審批管理權限。
2002年3月18日，撤銷新墾鎮，劃入萬頃沙鎮。
2003年1月1日，珠江管理區成建制劃入廣州南沙開發區建設指揮部管理。
2005年4月28日，國務院批准廣州市行政區劃調整，新設立南沙區，番禺區的南沙街，萬頃沙鎮，橫瀝鎮，黃閣鎮，靈山鎮廟南村、七一村和廟青村的部分區域，東湧鎮慶盛村、沙公堡村、石牌村的各一部分區域劃入南沙區。
2005年4月28日，南沙區下轄南沙街道，萬頃沙鎮，橫瀝鎮，黃閣鎮。
2008年2月4日，經廣東省民政廳批准成立廣州市南沙區珠江街道辦事處。南沙區管轄南沙、珠江2個街道和黃閣、萬頃沙、橫瀝3個鎮。
2008年4月，經廣州市委、市政府批准，成立新的中共廣州南沙經濟技術開發區工作委員會與廣州南沙經濟技術開發區管理委員會（與廣東南沙出口加工區管理委員會合署辦公），行政上為廣州市人民政府的派出機構。承擔廣州南沙開發區建設指揮部管理職能，統一管理廣州南沙經濟技術開發區、廣州南沙高新技術開發區和廣東南沙出口加工區，不再保留廣州南沙開發區建設指揮部和原廣州南沙經濟技術開發區管理委員會。
2011年9月7日，龍穴街道辦事處掛牌設立。
2012年9月30日，國務院批覆同意將廣州市番禺區的東湧鎮、大崗鎮、欖核鎮劃歸南沙區管轄。
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