四项重大行动涉及推进地球深部探测工程(计划)、深海探测工程、深空对地观测与卫星应用工程等“三深”探测工程;实施南方页岩气调查、北方新区新层系油气调查、北方砂岩型铀矿调查、海域天然气水合物勘查与试采“四大地质科技攻坚战”;推进“化学地球”大科学计划、全球岩溶动力系统资源环境效应大科学计划、青藏高原地学研究大科学计划“三大”国际大科学计划;申报实施国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金、基地与人才专项和技术创新引导专项国家科技“五大平台”项目。
《规划》提出,力争到2020年,地质科技整体水平进入世界前五位,达到国际先进水平,部分重要资源环境领域地质科技水平进入世界领先行列;到2030年,地质科技整体水平进入世界前两位,达到国际领先水平,海域天然气水合物勘查开发和地球深部探测等领域地质科技成为世界领跑者;到2050年,建成世界地质科技强国。