memcache зараза страницу компрессирует как ни крут

memcache зараза страницу компрессирует как ни крути, а вот с memcached все нормально) вот это у тебя

$key = '/index.php?';

вообще лишнее, можно выкинуть… и добавить еще $expire

$modx->cacheManager->set($key , $modx->resource->_output, $expire);

выставить время жизни кеша. и в nginx правильнее наверно будет

"default/$args"