自1999年起，中国地质调查局在南海北部陆坡系统部署开展了地质、地球物理调查和研究工作，圈定了多处潜在海底“冷泉”区。2015年3月，优选珠江口盆地西部海域进行了验证性调查，使用自主研制的“海马”号4500米级非载人遥控潜水器，首次发现了海底巨型活动性“冷泉”。这是“海马”号研发成功后首次应用于海洋地质调查，故将该“冷泉”命名为“海马冷泉”。
2015年5月和10月，中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋四号”调查船先后两次开赴“海马冷泉”区，使用重力柱状取样器获得了天然气水合物可视实物样品。2016年3月，通过对“海马冷泉”开展了进一步调查，基本查明了“海马冷泉”的分布范围、地形地貌、生物群落、自生碳酸盐岩及流体活动特征等。
调查发现，“海马冷泉”位于珠江口盆地西部海域，总体呈东西向条带状展布，水深为1350～1430米，面积约为618平方千米，其中已探查发现有冷泉活动的区域约350平方千米。其具有三大特点：
一是浅表层富含天然气水合物。通过重力柱状取样器获得的天然气水合物实物样品，埋藏深度一般仅海底以下数米，最浅的埋藏深度仅0.15米；
二是自生碳酸盐岩大量出露。在“海马冷泉”海底出露大量不同形貌特征的自生碳酸盐岩，主要呈结核状、结壳状和层状，部分区域因较强烈的甲烷气体渗漏，碳酸盐岩胶结了大量贻贝壳体；
三是冷泉生物群广泛发育。管状蠕虫、蛤类及贻贝等多种冷泉生物共存，其中贻贝分布最为广泛，不同种类和不同生长期生物在空间上交互分布。
“海马冷泉”是我国首次在南海北部陆坡西部海域发现的规模空前的活动性冷泉，不仅实现了天然气水合物资源勘查的突破，同时具有重大的科学研究意义。
一是实现天然气水合物勘查重大突破。在“海马冷泉”区海底浅表层获取大量的天然气水合物样品，是继南海北部陆坡神狐海域和珠江口盆地东部海域之后，在新海域找矿的重大突破。进一步证实了我国管辖海域天然气水合物分布广泛，资源潜力巨大。
二是为国际前沿科学问题研究提供了重要窗口。“海马冷泉”为研究珠江口盆地西部海域海底天然气水合物分解及其环境效应、冷泉生物生命起源与演化等重要科学问题提供了重要依据和实验平台，将引领和推动我国海域冷泉地质与生态环境研究的进一步深入。
三是充分体现了科技创新引领作用。“海马冷泉”的发现得益于中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头自主研发的“海马”号的成功应用。“海马”号是迄今为止我国系统规模最大、下潜深度最深、国产化率最高的4500米级非载人遥控潜水器，标志着我国已掌握了ROV深海探测关键技术，并实现了科技成果迅速转化形成调查能力。
