Kemisk sammensætning
Sammensætningen af de fleste oliviner kan repræsenteres i systemet Ca2SiO4-Mg2SiO4-Fe2SiO4 (figur 1). De mest rigelige oliviner forekommer i systemet fra forsterit (Mg2SiO4) til fayalit (Fe2SiO4). De fleste af de naturligt forekommende oliviner er mellemliggende i sammensætning til disse to slutelementer og har den generelle formel (Mg, Fe) 2SiO4. Medlemmer af serien monticellite (CaMgSiO4) til kirschsteinite (CaFeSiO4) er sjældne. Mindre grundstoffer såsom aluminium, nikkel, krom og bor kan erstatte olivin.
Navnet forsterit er begrænset til de arter, hvor højst 10 procent jern erstatter magnesium; fayalite (fra Fayal Island på Azorerne, hvor det blev antaget at forekomme i en lokal vulkansk klippe, men sandsynligvis blev opnået fra slagge, der blev bragt til øen som skibets ballast), er begrænset til arter, hvor højst 10 procent magnesium erstatter jern. Sammensætninger, der er mellemliggende til disse serieendemedlemmer, identificeres af FoxFay, som er et udtryk for den molære procentdel af hver forbindelse. For eksempel betegner Fo70Fa30 en sammensætning af olivin, der er 70 procent forsterit. Notationen forkortes til Fo70.
Kontinuiteten i forsterite-fayalite-serien er bekræftet eksperimentelt. Ved den magnesiumrige ende af serien med faste opløsninger kan naturlige krystaller indeholde meget små mængder calcium, nikkel og krom; de jernrige medlemmer nær den anden ende af serien kan indeholde små mængder mangan og calcium. Bortset fra jernholdigt jern er den krystallinske struktur af olivinerne også i stand til at rumme relativt små mængder jern jern; dendriter (små forgrenede krystaller) af magnetit eller chromit fundet orienteret med hensyn til en eller anden krystallografisk retning inden for sådanne oliviner kan tilskrives ekssolution. Tilstedeværelsen af relativt store mængder jernoxid i analyserne af oliviner indikerer imidlertid tydeligt enten en avanceret oxidationstilstand eller den mekaniske inddragelse af co-udfældning af magnetit ved krystallisering fra magmaet.
Ud over Forsterite-fayalite-serien findes andre komplette serier med fast opløsning blandt de forskellige olivinmineraler. Fayalit er opløseligt i alle forhold med askegrå tephroite (fra græske tephros, “asken”), rent mangansilicat (Mn2SiO4); mellemproduktet i serien er knebelite (FeMnSiO4). Tephroite og knebelite kommer fra mangan- og jernmalmaflejringer, fra metamorfiserede manganrige sedimentære klipper og fra slagger.