Encontrou um problema muito semelhante e o Indexação Conselhos e perguntas frequentes em Mongodb.org diz, cita:

Portanto, se você tiver as chaves a,b e c e executar db.ensureIndex({a:1, b:1, c:1}), estas são as "diretrizes" para usar o índice o máximo possível:

Bom:

• 
  encontrar(a=1,b>2)
  
• 
  find(a>1 e a<10)
  
• 
  find(a>1 e a<10).sort(a)
  

Mau:

• encontrar(a>1, b=2)

• 
  find(a=1,b=2).sort(c)
  
• 
  encontrar(a=1,b>2)
  
• 
  encontre(a=1,b>2 eb<4)
  
• 
  find(a=1,b>2).sort(b)
  

Mau:

• 
  encontre(a>1,b>2)
  
• 
  find(a=1,b>2).sort(c)
  

Espero que ajude!

/J