И что должна делать следующая конструкция:

location /images/ {
root /var/www/img;
if (-f $request_filename) {
break;
}
if ($http_referer ~ refer) {
rewrite ^/images/books[\d]+/[\d]+/(small.jpg|big.jpg) /images/img1/0/img_$1 last;

}
rewrite ^/images/img[\d]+/[\d]+/(small.jpg|big.jpg) /index.php;
error_page 404 = /noimg;
}

Ее убрал...Действительно что то тут напридумывали.

Нагрузка на винты идет от кол-ва файлов(их порядка 200000,маленьких размеров,9кб<,\это догадки,если бы указали как найти причину нагрузки точно,был бы рад).Поэтому хочется кэша,чтобы не было нагрузки большой.
напоминает "грабить корованы". Сама конфигурация тоже напоминает
"грабить корованы", но уже не на русском языке, а на языке конфигурации.
Есть такое:)Что досталось,то и имеем к сожалению.

Сейчас ваше конструкция кеширования выглядит след.образом
server {
listen 80;
server_name img.labirint.ru img.labirint-shop.ru img.labirint4 img.labirint.local;
access_log /var/log/nginx/img.access.log main;

location / {
root /var/www/img;
index index.html index.htm;
}

location ~* \images\css\.(css|js)$ {
proxy_pass http://127.0.0.1;
proxy_set_header Host img.labirint.ru;

proxy_cache ONE;
proxy_cache_valid 1d;
proxy_temp_path /var/spool/nginx/temp;

expires 1d;
add_header Last-Modified: $date_gmt;
add_header Cache-Control: public;
}

location ~* \images\.+small+(jpeg|png|gif)$ {
proxy_pass http://127.0.0.1;
proxy_set_header Host img.labirint.ru;

proxy_cache ONE;
proxy_cache_valid 1d;
proxy_temp_path /var/spool/nginx/temp;

expires 1d;
add_header Last-Modified: $date_gmt;
add_header Cache-Control: public;
}
и далее по старому