Dans une casserole, faites le caramel avec le sucre et l’eau. Chemisez-en un moule à manqué de 25 cm de diamètre. Laissez refroidir. Pelez à vif 3 oranges, coupez-les en rondelles épaisses. Ôtez, si nécessaire, les pépins. Tapissez le fond du moule avec les oranges. Réservez.
Dans un grand bol, mélangez énergiquement à la spatule les jaunes d’œufs, le sucre et une pincée de sel, jusqu’à l’obtention d’une pâte blanchâtre. Versez l’huile. Montez les blancs en neige ferme, incorporez-les délicatement à la pâte en alternant avec la farine additionnée de la levure. Ajoutez l’écorce râpée de 2 oranges. Versez la préparation dans le moule et enfournez à 210° (th. 7) pendant 40 min. environ.
Vérifiez la cuisson en piquant le gâteau avec la lame d’un couteau : si elle ressort sèche, il est cuit. Démoulez-le encore chaud sur une grille. Servez-le froid.