撤退到东山咀子集结待命。关东军一万余人于8小时内，占领沈阳城、军营、兵工厂、飞机场，劫获中国兵工厂存储步枪8万支，机枪4000挺，飞机200余架。日军向北继续推进，长春地区东北军自发反击。9月20日，关东军占领长春，9月21日占领吉林省城，吉林省政府主席熙洽投降。日军继续扩大占领区，至9月23日完全占领辽宁、吉林两省，随即着手谋取黑龙江省。1931年10月10日，原黑河警备司令兼步兵第三旅旅长马占山被张学良任命为代理黑龙江省主席兼代东北边防军驻黑龙江省副司令官，谢珂为军事副指挥兼参谋长。10月20日在省