Google kann mit verschachtelten Sitemap-Indexdateien nicht umgehen. Aus einer Sitemap-Indexdatei darf also nur auf Sitemaps, nicht aber auf andere Indizes verwiesen werden.
Bei großen Webseiten kann es sinnvoll sein, die URLs auf mehrere Sitemaps aufzuteilen, denn die Obergrenze für eine XML-Sitemap liegt bei 50.000 URLs bzw. 50 MB.
Wenn es mehrere Sitemaps gibt, kann man diese in einer Sitemap-Indexdatei referenzieren. Google und andere Suchmaschinen können von dort die einzelnen Sitemaps abrufen.
Nicht möglich ist jedoch das Verschachteln von Sitemap-Indexdateien, indem von einer Indexdatei auf weitere Indexdateien verwiesen wird. Damit kann Google nicht umgehen, wie Johannes Müller im Webmaster-Hangout vom 11.12. erklärt hat. Dagegen sei das Verwenden mehrerer Indexdateien an sich kein Problem.
In Googles Dokumentation zur Verwendung von Sitemaps und in der offiziellen Sitemap-Spezifikation ist diese Einschränkung übrigens nicht enthalten.
Titelbild: Copyright teguhjatipras - Fotolia.com