Kemiallinen koostumus
Useimpien oliviinien koostumus voidaan esittää Ca2SiO4-Mg2SiO4-Fe2SiO4-järjestelmässä (kuva 1). Eniten oliviineja esiintyy järjestelmässä forsteriitista (Mg2SiO4) fayaliittiin (Fe2SiO4). Suurin osa luonnossa esiintyvistä oliviineista on koostumukseltaan välituotteita näiden kahden pääjäsenen kanssa ja niillä on yleinen kaava (Mg, Fe) 2Si04. Montiselliitti (CaMgSiO4) – kirschsteinite (CaFeSiO4) -sarjan jäsenet ovat harvinaisia. Pienet alkuaineet, kuten alumiini, nikkeli, kromi ja boori, voivat korvata oliviinin.
Nimi forsteriitti on rajoitettu niihin lajeihin, joissa magnesiumia korvaa enintään 10 prosenttia rautaa; fayaliitti (Azorien Fayalin saarelta, jossa sen uskottiin esiintyvän paikallisessa tulivuorikivessä, mutta todennäköisesti saatu saarelta tuotavasta kuonasta laivan painolastina) on rajoitettu lajeihin, joissa rautaa voi korvata korkeintaan 10 prosenttia magnesiumia. Näiden sarjan loppujäsenten väliset koostumukset tunnistaa FoxFay, joka ilmaisee kunkin yhdisteen mooliprosentin. Esimerkiksi Fo70Fa30 tarkoittaa oliviinin koostumusta, joka on 70 prosenttia forsteriittia. Merkintätapa on lyhennetty Fo70: ksi.
Forsterite-fayalite-sarjan jatkuvuus on varmistettu kokeellisesti. Kiinteiden liuosten sarjan magnesiumia sisältävässä päässä luonnonkiteet voivat sisältää hyvin pieniä määriä kalsiumia, nikkeliä ja kromia; raudan rikkaissa jäsenissä lähellä sarjan toista päätä voi olla pieniä määriä mangaania ja kalsiumia. Rautarautan lisäksi oliviinien kiteinen rakenne kykenee myös sijoittamaan suhteellisen pieniä määriä rautarautaa; magnetiitin tai kromiitin dendriitit (pienet haarautuvat kiteet), jotka on löydetty suuntautuneina suhteessa sellaisiin oliviinien kiteisiin suuntiin, voidaan katsoa purkautuviksi. Suhteellisen suurien rautaoksidin määrien esiintyminen oliviinianalyyseissä osoittaa kuitenkin selvästi joko edistyneen hapettumistilan tai yhdessä saostuvan magnetiitin mekaanisen sisällyttämisen magmasta kiteytyessä.
forsteriitti-fayaliittisarja, muita oliviinimineraalien joukossa on muita täydellisiä kiinteiden liuosten sarjoja. Fayaliitti liukenee kaikissa suhteissa tuhkanharmaaseen tefroitiin (kreikkalaisesta tefrosista, ”tuhka”), puhtaaseen mangaanisilikaattiin (Mn2SiO4); sarjan välituote on knebeliitti (FeMnSiO4). metamorfoiduista mangaanirikkaista sedimenttikivistä ja kuonista.