Obrigado pelos comentários. Os logs foram encontrados, mas eu decidi tomar uma opção mais drástica e reinstalar o X. De um dos shell de login eu fiz um yum reinstall xorg-x11-server-Xorg.x86_64
e depois de uma reinicialização, que parecia corrigir o problema. Eu sei que não foi exatamente consertando o problema, mas funcionou para mim.