輝石岩は、輝石グループの鉱物(普通輝石、透輝石、ハイパーステン、ブロンザイト、エンスタタイトなど)を主成分とする超苦鉄質火成岩です。輝石の一般式はXY(Si,Al) 2 O 6で表され、[ 1 ]ここで X はカルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)、鉄(Fe(II)) またはマグネシウム(Mg) のイオン、まれに亜鉛、マンガン、またはリチウムを表し、Y はクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、コバルト(Co) 、マンガン( Mn)、スカンジウム(Sc)、チタン(Ti)、バナジウム(V) または鉄 (Fe(II) または Fe(III)) などのより小さなサイズのイオンを表します。輝石は、シリカ四面体の単一鎖からなる共通の構造を共有しています。単斜晶系で結晶化するものは単斜輝石、斜方晶系で結晶化するものは斜方輝石として知られています。したがって、輝石岩は単斜輝石岩と斜方輝石岩に分類されます。ウェブステライトには両方のタイプの輝石が含まれています(下の図を参照)。このグループに密接に関連しているのは、主に角閃石とその他の角閃石からなる角閃石岩です。
ほとんどの輝石岩は、上部マントルに由来し、固体ブロックや破片として、あるいはより一般的にはマントルで形成されたマグマから結晶が集積した形で産出します。輝石岩は、かんらん岩と並んで産出することがよくあります。輝石岩は基本的に火成岩起源ですが、スコットランドの変成岩であるルイス岩複合体には、輝石に富む岩石が輝石ホルンフェルス相と呼ばれる接触変成作用によって形成され、珪質堆積物または玄武岩質の原岩を持ち、それぞれメタペライトとメタバサイトである輝石岩が含まれています。
貫入輝石岩は、長石を含まない点で斑れい岩やノーライトと密接な関係にあり、また、40%以上のカンラン石を含む点でペリドタイトと区別される。この関連性は、輝石岩の産状からも示唆される。輝石岩は通常、斑れい岩やペリドタイトの塊に伴って産出し、単独で産出することは稀である。
輝石岩はしばしば非常に粗粒で、個々の結晶は数センチメートルにも及ぶことがある。主な副成分鉱物としては、カンラン石と長石の他に、クロム鉄鉱やその他のスピネル、ガーネット、磁鉄鉱、ルチル、スキャポライトなどが挙げられる。
輝石岩は、超苦鉄質貫入岩体において、マグマ溜まりの底部に輝石結晶が集積することによって形成される。一般的に、輝石岩は斑れい岩や灰長石の集積層と関連しており、貫入岩体の上部に位置することが多い。輝石岩には磁鉄鉱層やチタン鉄鉱層が伴う場合もあるが、クロム鉄鉱の集積層を伴うことは稀である。

輝石岩は、かんらん岩の塊の中に層状に存在することもよくあります。これらの層は、上昇するマグマと上部マントルのかんらん岩との反応生成物として解釈されることが最も一般的です。これらの層は通常、数センチメートルから 1 メートル程度の厚さです。また、上部マントルのマグマ集積物から形成されることもあります。玄武岩やキンバーライト中の捕獲岩として存在する輝石岩は、このような層の破片として解釈されています。マントル輝石岩の中にはガーネットを含むものもありますが、それらはエクロジャイトではありません。なぜなら、それらに含まれる斜方輝石はオンファサイトよりもナトリウム含有量が少なく、輝石岩の組成は通常、玄武岩の組成とは異なるからです。輝石岩は、玄武岩の生成において重要な役割を果たす可能性がある(例:Lambart et al., 2016)。これは、マグマの生成に直接寄与するか、またはエクロジャイトの部分溶融から生じたマグマとペリドタイトとの反応の結果として間接的に寄与するかのいずれかである(例:Sobolev et al., 2007)。
純粋に輝石のみを含む火山岩は稀で、始生代のグリーンストーン帯に分布するスピニフェックス状の岩床、溶岩洞、厚い溶岩流に限られています。ここでは、輝石岩溶岩は溶岩流の基底部で輝石がその場で結晶化・集積することによって形成され、特徴的なスピニフェックス状の組織を形成しますが、時折、中集積岩や正集積岩の分離も生じます。これは本質的にはコマチアイト溶岩流におけるカンラン石スピニフェックス状組織の形成と類似しており、マグマの化学組成が輝石の結晶化を促進するという点だけが異なります。
模式産地としては、西オーストラリア州マーチソン地方のグッレワ・グリーンストーン帯と、ラバートン近郊のデュークトン帯があり、そこでは輝石スピニフェックス溶岩が金鉱床と密接に関連している。
輝石岩は、斑れい岩やかんらん岩中の岩脈や分離岩の形で頻繁に産出する。例えば、シェトランド諸島、ノースカロライナ州ハドソン川沿いのコートランド(ウェブステライト)、ボルチモア、ニュージーランド、ザクセンなどである。また、南アフリカのブッシュフェルト火成岩複合体やジンバブエのグレートダイクでも見られる。 [ 2 ]

輝石岩は、低温逆行変成作用と風化作用によって蛇紋岩化を受けることが多い。岩石はしばしば完全に蛇紋石に置き換わるが、その蛇紋石はハイパーシーンの層状構造や普通輝石の長方形劈開など、元の鉱物の構造を保持している場合がある。圧力変成作用によって角閃石が発達し、様々なタイプの角閃岩や角閃石片岩が生成される。輝石に富む岩石は、ネフェリン閃長岩の塩基相として見られることがあり、スコットランドのロッホ・ボララン火成岩複合体で見られるボロラナイト変種に伴うメラナイト輝石岩が良い例である。