È una miscela isomorfa diforsterite (estremo magnesifero) Mg2SiO4 efayalite (estremo ferrifero) Fe2SiO4. Questi ultimi sono rari in natura. Poiché è un termine intermedio di una serie, non è considerato una specie valida dall'IMA, ma va considerata come nome della serie.
Le olivine possono conteneremanganese in sostituzione di ferro e magnesio. La sostituzione totale tra Mn e il Fe nella fayalite genera la tefroite (Mn2SiO4) e i termini intermedi della serie sono chiamati knebelite (Mn,Fe)2SiO4 (non riconosciuto dall'IMA); piccole quantità di zinco possono sostituirsi a (Fe,Mn) formando roepperite (non riconosciuto dall'IMA) mentre se si sostituisce il calcio si forma glauchocroite (CaMnSiO4). Un'altra serie relativamente rara delle olivine è quella tramonticellite (CaMgSiO4) ekirschteinite (CaFeSiO4).[1]
Campioni trasparenti di olivina vengono tagliati e lavorati con ottimi risultati.
Il nome deriva dal colore verde oliva tipico di questo minerale. Viene usato come sinonimo il termine crisolito (quando la pietra appare trasparente), mentre peridoto è un termine datato che indica una varietà trasparente, in particolare unagemma, del minerale.[2]
La struttura dell'olivina è caratterizzata da tetraedri isolati di SiO4 collegati da cationi interstiziali in coordinazione ottaedrica. Esistono due siti di coordinazione, uno regolare (M2) e uno irregolare (M1). Per quanto riguarda la serie dell'olivina gli ioni occupano i due siti senza mostrare preferenze. Nella monticellite, al contrario, il calcio va ad occupare il sito M2 e il magnesio il sito M1.[1][2]
Nella serie forsterite-fayalite con l'aumentare della proporzione di ferro il peso specifico aumenta mentre la durezza diminuisce;[3] questo spiega l'intervallo di valori della durezza e della densità riportati in tabella.
Si presenta soprattutto in forma granulare e massiva e, molto raramente, sotto forma di cristalli euedrali ad abito prismatico.
La sfaldatura è difficile e ciò riflette la struttura cristallina del minerale, in cui i tetraedri di SiO4 non formano né piani né catene, essendo indipendenti l'uno dall'altro.[2]
Particolare di granulo di olivina in ungabbro (roccia ignea). Fotomicrografia con polarizzatori incrociati.
In sezione sottile (30 µm) usando un microscopio da petrografia con solo polarizzatore inserito il minerale è incolore o verde pallido e quando è ricco in ferro può essere giallastro; si può inoltre osservarepleocroismo, nella fattispecie dicroismo, con una variazione di tonalità da giallo-verdastro a giallo-aranciato a incolore.[4] Presenta un alto rilievo e il segno ottico è di tipo biassico negativo (fayalite) o positivo (forsterite). Nell'olivina si osserva estinzione parallela.[3]
Quando si passa ad una osservazione a nicol incrociati (con sia polarizzatore che analizzatore inseriti) si osservano colori di interferenza di secondo ordine.[5]
Le olivine sono costituenti fondamentali di molte rocce, soprattutto di quelle magmaticheultramafiche emafiche (povere disilice), siaintrusive (p.es.peridotiti,gabbri) che effusive (p.es.komatiiti,basalti). Le olivine rappresentano il primo minerale a cristallizzare da un fuso originato dalla fusione parziale del mantello terrestre (fuso primario).
L'olivina può essere anche un prodotto del metamorfismo di rocce metamorfiche ultrabasiche (p.es. serpentiniti) e di rocce sedimentarie come calcari impuri e dolomie. Alcune delle reazioni metamorfiche che possono produrre olivina sono:
- nei calcari:
- nelle serpentiniti:
Si possono ottenere pirosseni dalle olivine secondo la reazione:
L'olivina, in presenza di acqua, può alterare permeteorizzazione iniddingsite, una miscela di vari minerali dell'argilla ed ossidi di ferro, o inserpentino (a temperature inferiori a 400 °C).
La varietà gemma dell'olivina può essere trovata inBirmania, mentre inArizona eNuovo Messico si ritrova in forma di granuli arrotondati in associazione conpirosseni nelle ghiaie superficiali. Gli esemplari migliori si possono ritrovare nell'isola di Zabargad nel Mar Rosso.[2] In Europa, la principale fonte di olivina è la Norvegia e circa il 50% di essa in circolo per uso industriale nel mondo proviene da questo Paese. Presente ampiamente nelle lave dell'Etna e sull'isola diLanzarote.
L'olivina è rinvenibile anche nelle areoliti (meteoriti costituite in prevalenza di silicati) esideroliti sotto forma di granuli vetrosi.[2]
Le olivine fondono a temperature molto elevate e vengono quindi usate come costituenti dimateriali refrattari edabrasivi, in apparecchi elettronici ad alta frequenza, per la costruzione di pellicole sottili, ceramiche, leghe e collanti per alte temperature. Il peridoto, invece, viene classificato comepietra semi-preziosa e impiegato ingioielleria. La sabbia di olivina, opportunamente miscelata con silicati e catalizzatori, è ottima in fonderia proprio per la sua refrattarietà e stabilità alle alte temperature.
In Finlandia, l'olivina viene anche commercializzata per essere utilizzata nelle stufe sauna; essa, infatti, si presta bene a questo utilizzo per via di alcune sue caratteristiche, prima fra tutte la sua buona resistenza alla meteorizzazione, cui sarebbe altrimenti soggetta per via dei ripetuti cicli di riscaldamento-raffreddamento della sauna.
William Alexander Deer, Robert Andrew Howie e Jack Zussman,Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce, Bologna, Zanichelli, 1994,ISBN88-08-09882-6. Ed originale:(EN)An Introduction to the Rock Forming Minerals, London, Longmans, 1966,OCLC559865836.
(EN) John Sinkankas,Gemstone & Mineral Data Book, New York, Winchester Press, 1974,OCLC251343825.
Robert Webster,Gemme: giacimenti, descrizione, identificazione, a cura di B. W. Anderson e Carlo Trossarelli, traduzione di Alfredo Suvero, Bologna, Zanichelli, 1994,ISBN88-08-09768-4. Ed originale:(EN) Robert Webster e Basil William Anderson,Gems, 4ª ed., London, Butterworths, 1983,ISBN0-408-01148-3.
