Skład chemiczny
Skład większości oliwinów można przedstawić w układzie Ca2SiO4-Mg2SiO4-Fe2SiO4 (rys. 1). Najwięcej oliwinów występuje w układzie od forsterytu (Mg2SiO4) do fajalitu (Fe2SiO4). Większość naturalnie występujących oliwinów ma skład pośredni względem tych dwóch elementów końcowych i ma ogólny wzór (Mg, Fe) 2SiO4. Członkowie serii od monticellitu (CaMgSiO4) do kirschsteinitu (CaFeSiO4) są rzadkością. Mniejsze pierwiastki, takie jak aluminium, nikiel, chrom i bor, mogą zastąpić oliwin.
Nazwa forsteryt jest ograniczona do tych gatunków, w których nie więcej niż 10 procent żelaza zastępuje magnez; fajalit (z wyspy Fayal na Azorach, gdzie uważano, że występuje w lokalnej skale wulkanicznej, ale prawdopodobnie został uzyskany z żużla przywiezionego na wyspę jako balast statku) jest ograniczony do gatunków, w których żelazo nie zastępuje więcej niż 10 procent magnezu. Kompozycje pośrednie w tych członach końcowych serii są identyfikowane przez FoxFay, co jest wyrażeniem procentu molowego każdego związku. Na przykład Fo70Fa30 oznacza kompozycję oliwinu zawierającą 70% forsterytu. Notacja jest skrócona do Fo70.
Ciągłość w serii forsterite-fayalite została zweryfikowana eksperymentalnie. Na bogatym w magnez końcu szeregu roztworów stałych naturalne kryształy mogą zawierać bardzo małe ilości wapnia, niklu i chromu; bogate w żelazo członkowie w pobliżu drugiego końca serii mogą zawierać niewielkie ilości manganu i wapnia. Oprócz żelaza żelazawego, krystaliczna struktura oliwinów może również pomieścić stosunkowo niewielkie ilości żelaza (III); Dendryty (małe rozgałęzione kryształy) magnetytu lub chromitu znalezione zorientowane w pewnym kierunku krystalograficznym w takich oliwinach można przypisać wydzielaniu. Obecność stosunkowo dużych ilości tlenku żelaza w analizach oliwinów wyraźnie wskazuje jednak na zaawansowany stan utlenienia lub mechaniczne włączenie współstrącającego magnetytu po krystalizacji z magmy.
Oprócz tego seria forsteryt-fajalit, inne kompletne serie roztworów stałych istnieją wśród różnych minerałów oliwinu. Fajalit jest rozpuszczalny we wszystkich proporcjach z popielato-szarym tefroitem (z greckiego tefros, „popielaty”), czystym krzemianem manganu (Mn2SiO4); półproduktem z serii jest knebelit (FeMnSiO4). Tefroit i knebelit pochodzą ze złóż manganu i rudy żelaza, ze zmetamorfizowanych skał osadowych bogatych w mangan oraz z żużli.