Система геопривязки в ArcMap сложная, это не только GeoTiff или world-файл. геопривязка содержится также в AUX файлах (в ранних версиях), и в XML (стандарт более поздних версий). Эти форматы прогрессивнее плоского world-файла, поскольку содержат еще информацию о проекции, т.е. весь комплект становится похожим на геотифф. Соответственно, в более поздних версиях, система (возможно) не ориентируется на world-файл, и чтобы освежить последний, нужно это указать в явном виде. Штатная команда для этого есть, как было указано выше (в версии 9.2). Как делать в более ранних, тоже почти все варианты предложили. Мы делали через Rectify, задавая фальшивый сдвиг.
Если world-файл не образуется, то, как вариант, можно удалить XML и AUX и посмотреть, что будет :)