Compoziție chimică
Compoziția majorității olivinelor poate fi reprezentată în sistemul Ca2SiO4-Mg2SiO4-Fe2SiO4 (Figura 1). Cele mai abundente olivine apar în sistem de la forsterit (Mg2SiO4) la fayalit (Fe2SiO4). Cele mai multe dintre olivinele naturale sunt intermediare în compoziție față de acești doi membri finali și au formula generală (Mg, Fe) 2SiO4. Membrii seriei monticellite (CaMgSiO4) la kirschsteinite (CaFeSiO4) sunt rare. Elementele minore, cum ar fi aluminiu, nichel, crom și bor, pot substitui olivina.
Numele de forsterit este limitat la acele specii cu cel mult 10% fier care înlocuiește magneziul; fayalita (de pe insula Fayal din Insulele Azore, unde se credea că apare într-o rocă vulcanică locală, dar probabil că a fost obținută din zgura adusă pe insulă ca balast al navei) este limitată la speciile cu cel mult 10% magneziu care înlocuiește fierul. Compozițiile intermediare acestor membri finali ai seriei sunt identificate de FoxFay, care este o expresie a procentului molar al fiecărui compus. De exemplu, Fo70Fa30 denotă o compoziție de olivină care este 70% forsterită. Notarea este scurtată la Fo70.
Continuitatea din seria forsterit-fayalit a fost verificată experimental. La capătul bogat în magneziu al seriei de soluții solide, cristalele naturale pot conține cantități foarte mici de calciu, nichel și crom; elementele bogate în fier de lângă celălalt capăt al seriei pot încorpora cantități mici de mangan și calciu. În afară de fierul feros, structura cristalină a olivinelor este de asemenea capabilă să găzduiască cantități relativ mici de fier feric; dendritele (cristale mici ramificate) de magnetit sau cromit găsite orientate în raport cu o anumită direcție cristalografică în cadrul acestor olivine pot fi atribuite exsoluției. Cu toate acestea, prezența unor cantități relativ mari de oxid feric în analizele olivinelor indică în mod clar fie o stare avansată de oxidare, fie includerea mecanică a magnetitului co-precipitat la cristalizarea din magmă.
Pe lângă seria forsterit-fayalit, alte serii complete de soluții solide există printre diferitele minerale de olivină. Fayalita este solubilă în toate proporțiile cu tefroitul cenușiu-cenușiu (din greaca tephros, „cenușă”), silicat de mangan pur (Mn2SiO4); intermediarul din serie este knebelite (FeMnSiO4). din roci sedimentare bogate în mangan metamorfozate și din zgură.