La fayalite, est une espèce minérale du groupe des silicates et du sous-groupe des nésosilicates constituée de dioxyde de silicium (SiO2) et de fer. Elle possède ainsi la formule chimique Fe2SiO4 avec des traces ou impuretés en manganèse (Mn).
Relativement rare dans la nature elle est très fréquente dans les scories de l'industrie du fer.
La fayalite est ainsi le pôle pur ferreux de l'olivine (le pôle pur magnésien étant la forstérite).
Décrite en 1840 par Christian Gottlieb Gmelin, son nom vient de celui de l’île de Fayal dans les Açores, où elle fut découverte.
Île Faial, Açores, Portugal.
Très dure, de densité de 6,5 – 7 selon l’échelle de Mohs, la fayalite se forme à des températures en dessous de , plus basses que celle de la formation de la forstérite. Elle nécessite également un fort rapport eau/minéral et une pression élevée correspondant à un fort rapport .
Paramètres de la maille conventionnelle : a = 4.76, b = 10.2, c = 5.98, Z = 4 ; V = 290.34
Densité calculée = 4,66
Elle forme une série avec la forstérite d'une part et la téphroïte d'autre part. Elle fait partie du groupe de l'olivine.
Les membres de ce groupe répondent à la formule Me2SiO4 où Me peut être le calcium, le magnésium, le manganèse, le fer, et/ou le nickel.
Fayalite
Forstérite
Glaucochroïte
Kirschsteinite
Laihunite
Larnite
Liebenbergite
Monticellite
Olivine
Téphroïte
La fayalite se trouve communément dans les roches basiques et ultrabasiques, donc volcanique et plutonique, un peu moins dans les roches plutoniques felsiques et très rarement dans les granites pegmatitiques, dans les lithophyses, les obsidiennes, les roches métamorphiques riches en sédiments métalliques et dans les phylosilicates.
La fayalite coexiste habituellement avec de la troïlite, kamacite, magnétite, chromite, Ca-Fe pyroxène, les roches carbonatées impures.
La fayalite avec le quartz est stable à faibles pressions, alors que l’olivine magnésienne ne l’est pas. La fayalite réagit avec l’oxygène afin de produire de la magnétite et du quartz, ces trois minéraux composant le tampon oxygéné « FMQ ».