化学組成
ほとんどのかんらん石の組成は、Ca2SiO4-Mg2SiO4-Fe2SiO4システムで表すことができます（図1）。最も豊富なかんらん石は、フォルステライト（Mg2SiO4）からファヤライト（Fe2SiO4）までのシステムで発生します。天然に存在するかんらん石のほとんどは、これら2つの端成分の中間組成であり、一般式（Mg、Fe）2SiO4を持っています。モンティセライト（CaMgSiO4）からキルシュシュタイナイト（CaFeSiO4）のシリーズのメンバーはまれです。アルミニウム、ニッケル、クロム、ホウ素などの微量元素がかんらん石の代わりに使用できます。
フォルステライトという名前は、マグネシウムの代わりに鉄が10％以下の種に限定されています。ファヤライト（アゾレス諸島のファイアル島で発生すると考えられていましたが、おそらく船のバラストとして島に運ばれたスラグから得られたものです）は、鉄の代わりにマグネシウムが10％以下の種に限定されています。これらのシリーズの端成分の中間の組成は、各化合物のモルパーセントの表現であるFoxFayによって識別されます。たとえば、Fo70Fa30は、70％がフォルステライトであるかんらん石の組成を示します。表記はFo70に短縮されます。
forsterite-fayaliteシリーズの連続性は実験的に検証されています。固溶体シリーズのマグネシウムが豊富な端では、天然の結晶に非常に少量のカルシウム、ニッケル、およびクロムが含まれている可能性があります。シリーズのもう一方の端にある鉄分が豊富なメンバーには、少量のマンガンとカルシウムが含まれている可能性があります。第一鉄とは別に、かんらん石の結晶構造は、比較的少量の第二鉄を収容することもできます。そのようなかんらん石内のある結晶学的方向に関して配向していることがわかったマグネタイトまたはクロマイトのデンドライト（小さな分岐結晶）は、溶出に起因する可能性があります。しかし、かんらん石の分析に比較的大量の酸化鉄が存在することは、マグマからの結晶化の際に、酸化の進行状態または共沈するマグネタイトの機械的包含のいずれかを明確に示しています。
フォルステライト-ファヤライトシリーズ、その他の完全な固溶体シリーズは、さまざまなかんらん石鉱物の中に存在します。ファヤライトは、灰灰色のテフロイト（ギリシャのテフロから、「アシェン」）、純粋なケイ酸マンガン（Mn2SiO4）、シリーズの中間体はネベライト（FeMnSiO4）とすべての比率で溶解します。テフロイトとネベライトは、マンガンと鉄鉱床から得られます。変態したマンガンに富む堆積岩から、そしてスラグから。