Nixos не может изменить или chmod конфигурацию nix — '/etc/nix/nix.conf'

Да, время модификации изменится. Вы сами это видите:

echo Hello > test
stat test
sleep 2
echo Hello > test
stat test

Второй statбудет показывать то же время доступа, что и первый (, что доказывает, что файл не был удален и -создан заново — что, конечно, соответствует требуемому поведению для >), но обновлено изменить и изменить время.

Это указано в POSIX, например. вwrite():

Upon successful completion, where nbyte is greater than 0, write() shall mark for update the last data modification and last file status change timestamps of the file, and if the file is a regular file, the S_ISUID and S_ISGID bits of the file mode may be cleared.